Fw: [新聞] 「宇宙最大黑洞」曝光! 將成銀河黑洞新教材
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作者: xgcj (ㄨGc丁) 看板: Gossiping
標題: Re: [新聞] 「宇宙最大黑洞」曝光! 將成銀河黑洞新
時間: Fri Nov 30 22:19:00 2012
說到黑洞
什麼是黑洞呢?
現在意義上的黑洞,是廣義相對論的愛因斯坦場方程一種解
1
R - ── g R = κ T --------愛因斯坦場方程
μν 2 μν μν
一 黑洞的性質
一般來說 我們根據黑洞的性質 可以分成以下幾種黑洞
╔════════════╦══╦══╦══════╦
║黑洞種類 ║質量║電荷║角動量(旋轉)║
╠════════════╬══╬══╬══════╬
║1.Schwarzchild 黑洞 ║ 有 ║沒有║ 沒有 ║
╠════════════╬══╬══╬══════╬
║2.Reissner-Nordströ黑洞║ 有 ║ 有 ║ 沒有 ║
╠════════════╬══╬══╬══════╬
║3.Kerr 黑洞 ║ 有 ║沒有║ 有 ║
╠════════════╬══╬══╬══════╬
║4.Kerr-Newman 黑洞 ║ 有 ║ 有 ║ 有 ║
╚════════════╩══╩══╩══════╩
因為我們目前認為黑洞可以被這三種性質唯一決定 這也叫無毛定理
二 黑洞的結構
我們就拿Schwarzschild黑洞來說好了
愛因斯坦方程的解 會是一個叫作度規的東西
他刻化了時空中的每一的附近的微小線段的長度
也就是他決定了時空的結構
它是長這樣的
2 2 2GM 2 2GM -1 2 2 2 2 2
ds=c (1- ═══)dt -(1- ═══) dr -r (dθ+sin(θ)dφ)
rc^2 rc^2
G:重力常數 c:光速 M:黑洞質量 r:在r>2GM/c^2 時候是以黑洞當中心座標半徑
我們可以看到在r=2GM/c^2 上面 這一個地方有很奇怪的事情發生
那就是會有一個好像是發散的情形發生
這種發散 其實是有物理意義的 他其實就是一般我們會說的黑洞的"表面"
他叫做event horizon 我們在很遠的地方看黑洞的時候
我們會看不到 event horizon內部的東西
Schwarzschild黑洞的event horizon是一個面
而其他種類的黑洞 可能會是一個環 或者可能是雙層的event horizon
三 黑洞的熱力學
這是比較近代才出現的理論
我們把熱力學的概念運用到黑洞當中
這其中也融合了 熱力學 量子力學 廣義相對論的很多概念進來
既然熱力學有四種定律
那黑洞熱力學有什麼定律呢?
黑洞熱力學第零定律:黑洞在event horizon上面的重力都相同
黑洞熱力學第一定律:黑洞的質量的增加將當於重力乘上面積增加加上
event horizon的自旋角速度乘上增加的角動量(對黑洞作功)
κ
δM= ═══δA+ΩδJ
8πG H
熱力學第一定律 dU=TdS+PdV
黑洞熱力學第二定律:獨立系統的黑洞event horizon的面積不會變小
黑洞熱力學第三定律:黑洞表面重力不會是0
在這邊 我們可以看到熱力學跟黑洞熱力學的相似性
溫度 相當於重力
熵 相當於event horizon面積
還有互相對應的一些公式
四 量子效應
改天再打好了 太冷想念棉被中
--
-1 μν ╴ μ
L=─ F F +Ψ(iγ (∂ +ieA )-m)Ψ
4 μν μ μ
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
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被發現了
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黑洞裡面時間空間會互換 我們的奇異點會變成時間的終結點
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呼呼 KTR抱一個
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其實黑洞會有溫度 是因為在horizon附近的真空量子效應造成的
真空中產生的虛粒子因為horizon實化 被創造出來 產生霍金輻射
而他的頻譜 就像黑體輻射一樣 因而有了溫度
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在旋轉的黑洞會這樣
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事實上在一個加速作標系中運動的物體 也會因為量子效應而感覺到溫度
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還有 28 則推文
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量子力學沒有違反因果率
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qn可愛人
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※ 轉錄者: lovefordidi (210.242.180.9), 時間: 12/01/2012 12:57:44
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