《霍金与黑洞之谜》PPT课件

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1、霍金与黑洞之谜斯蒂芬·霍金霍金（１９４２—），英国理论物理学家，世界公认的引力物理科学巨人。科学界经常把霍金与牛顿、爱因斯坦相提并论。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职，他对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。１９７４年，当选为英国皇家学会最年轻的会员。霍金的《时间简史》这位继爱因斯坦之后最受大众注目的科学巨人，尽管躺在轮椅上，全身瘫痪无法活动，但思维却比任何人活跃。无时不刻感受着宇宙的奥秘，无时不刻向世人传播着激动人心的物理学，这就是斯蒂芬·霍金。他的科普著作《时间简史》在世界上的发行量已超过１千万册，成为世界上最畅销的科普读物。许多人正

2、是通过《时间简史》认识霍金的。霍金的奇特霍金的奇特还在于，他的科学贡献是在全身瘫痪几十年的情况下完成的，他长期被一种被称为肌萎缩性脊髓侧索硬化症的病所折磨，连说话的肌肉也已经萎缩麻痹，完全丧失了语言功能，只能依靠尚能活动的三个手指，利用安装在轮椅上的语音合成器与人交流。乐观的霍金“我认为我的残疾对我的科学研究没有多大影响。”尽管被禁锢轮椅３０年，霍金却依然达观开朗。“我享受生活，从音乐和我的家庭中得到巨大的快乐。”在1985年和2002霍金二次访问中国，并分别在中国科技大学、北京师范大学作了演讲。霍金的目标他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”

3、问题。他认为宇宙的演化完全取决于物理定律。黑洞如果一个天体质量足够大、体积足够小，那么它的引力大得就会连光都逃不出去，这种天体就是黑洞。黑洞这一概念刚提出来时曾被人们称作痴人说梦，但科学家的研究日益证明这种天体的确存在。如何找到黑洞？可以依据其特性来找到黑洞。研究发现，黑洞在吸收周围气体，放射出X射线的过程中，有着相同的波动规律。这一发现可帮助天文学家对黑洞的X射线“曲调”进行分析并推算黑洞的质量等特性。黑洞也会“因噎废食”剑桥大学天文科学家发现，黑洞也会“因噎废食”。这意味着，引力强大无比的黑洞，可能并非拥有所假设的吞噬一切的“胃口”。科学家通过模拟结果

4、发现，物质环在落入黑洞过程中，先被黑洞吞下的部分还会不断被吐出，最终使得只有很小一部分物质环真正进入黑洞。两个黑洞碰撞后会怎样？如果两个黑洞相遇会出现什么情景呢？科学家最近借助功能强大的超级计算机，首次模拟出了大小不一的两个黑洞剧烈碰撞的过程。他们发现，两个黑洞碰撞后形成新黑洞，会释放出极大的能量。质量分别为太阳15倍和10倍的两个黑洞相撞时，释放出的能量将比太阳过去50亿年来产生的能量总和还要多出数千倍。模拟黑洞相遇美国和意大利的科学卫星探测到极强大的一次伽玛射线爆发有可能是两个黑洞相遇后的结果。这次爆发在数十秒钟之内释放出的能量可能相当于一万个太阳在5

5、0亿年里释放能量的总和。这次爆发据认为是发生在距地球几十亿光年的宇宙深处，其亮度比以前发现的最强爆发还要高10倍。这次爆发产生的能量极其庞大，用现有理论无法解释，科学家推测，这次爆发用两个黑洞相遇解释比较合理。黑洞何其多？原先人们认为黑洞不多，但科学家发现在宇宙尺度上，黑洞几乎“无所不在”。仅在我们生活的银河系就有不少。日本科学家发现银河系中心存在24个黑洞，其质量分别相当于太阳的3200倍到125万倍不等。黑洞有多大？大的黑洞就是超巨黑洞，它一般存在于星系的中心，质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。小的黑洞质量与太阳基本处于一个数量级，据认为主要由质量相当

6、太阳10倍左右的恒星发生超新星爆炸后形成。黑洞与时间隧道黑洞研究引起人们兴趣的一个重要原因是，时间和空间在黑洞中消失，这意味着通过黑洞有可能将我们现在的时间和空间连接另外一个时间和空间，时间旅行有可能实现。如果按照包括霍金等人的假说我们的宇宙不是时空4维，而是11维的话，那么黑洞有可能是通往其他7维的通道。两位科学家的“赌约”霍金认为黑洞是存在的，但很难被找到。另一位科学家W则认为可以找到。于是，二人打赌：“赢者为输者订一年杂志”。人一旦遭遇黑洞专家称：如果有人“途经”黑洞，若是一个大黑洞，你的头和脚只感到轻微的吸引力，便被吸了进去，进去以后，你尽量朝着“

7、奇点”的方向前进，也许不会有危险；你若不幸遇到了一个小黑洞，你会被吸入，并立刻被撕得粉碎。