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这几天看了霍金讲述宇宙的奥秘 有几个问题想请教老师 我其实对物理学一点都不懂 请多包涵

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/26 12:43:51
这几天看了霍金讲述宇宙的奥秘 有几个问题想请教老师 我其实对物理学一点都不懂 请多包涵
我的几个问题其中一个是 霍金说宇宙一直在膨胀 但是我觉得为什么非得是膨胀呢 就不能是在萎缩呢 就像霍金老师说的 每隔几年去看那些星系 就会越来越远 我觉得不一定是在膨胀 如果是萎缩的话 给我的感觉因为有引力的关系近距离的引力用该比远距离的 引力要大 所以给我们一种误导 感觉越来越远 如果我说的有道理 我觉得霍金发现的宇宙起点就不一定是起点 也可能是终点 第二个是 如果有黑洞 它就应该是有实质的物质 我一直不能理解的是 既然它是靠引力去吞噬其他的东西 那它是静止的还是旋转的 如果是旋转的 它的旋转方向又是什么呢 如果单一一个方向旋转的话 我认为它就不应该是圆形的 它应该是象盘子一样或是木桶形状的(我觉得就像在太空中 拿着一块吸铁石和一些铁砂做个小小的实验) 我想知道你们发现过黑洞的侧面吗? 如果是不规则旋转的 它应该可以两个星体一起吞噬 这种现象应该也很常见 又或者黑洞只是个光学作用呢 我们所看见的不是真实的 还有就是黑洞会如何停止呢 假如说那个大型对撞机做出黑洞那你们又是如何让黑洞停止呢 如果停止不了 会不会有很严重的后果呢 如果有严重的后果的话请慎重 (以上都是我个人想问的问题不知道上哪问所以来这里问问看 因为我不懂 别骂我 其实我觉得科学就是十万个什么而形成的 问题可能无知 请原谅) 希望有老师给我详细的解答 谢谢
宇宙的膨胀是由观测得到的,通过站在地球向四周看去,因为光速不是无限大,因此比如说一颗星球距离地球1000光年,那么你现在看到的就是这颗星球1000年前的样子,于是通过观测,发现离地球越远的宇宙密度就越大,说明在很久以前宇宙的密度比当前的宇宙密度大很多,因此推测出宇宙是在膨胀,至于宇宙未来会不会坍缩目前还没有定论,因为通过推算宇宙目前的质量似乎正好处于膨胀和坍缩的临界点上(星体的距离不是靠引力大小算出的).还有当前的宇宙一定会有起点,大爆炸的证据:微波背景辐射也已经被观测到了,所以不用怀疑了.黑洞问题比较有意思,首先什么是有实质的物质?物质是是什么呢?如果根据爱因斯坦的E=mc^2来看所谓物质就是凝聚的能量……,能量一定要占有空间吗?未必吧.你所说的旋转的黑洞是存在的,并且有科学家提出了如果黑洞旋转的足够快有可能出现裸奇点.如果转速不是很快那么由于黑洞的强大引力,使得黑洞附近的逃逸速度已经大于了光速(即当前宇宙中速度的上限)于是没有什么能够逃离黑洞的引力,因此在这种情况下,黑洞中心是一个质点,只有质量没有体积,对于体积为零的“物体”何谈正面侧面?最后其实霍金最大的发现并不是黑洞(爱因斯坦时代已经提出黑洞了),霍金最大的发现是发现了,黑洞的蒸发!由于所有形式的能量都等价于质量,所以我们当然会想到引力能也会被自发地转变成粒子.霍金发现,对于微黑洞来说,量子真空会被它周围的强引力场所极化(这一点是至关重要的),在狄拉克海里,虚粒子对在不断产生和消失,一个粒子和它的反粒子会分离一段很短的时间,于是就有四种可能性:两个伙伴重新相遇,并相互湮灭(过程I);反粒子被黑洞捕获,而正粒子在外部世界显形(过程II);正粒子被捕获而反粒子逃出(过III);双双落入黑洞(过程IV).霍金计算了这些过程发生的几率,结果发现过程II最为常见.由于有倾向地捕获反粒子,黑洞自发地损失了能量,也就是损失了质量.由于微黑洞的尺度与基本粒子相当,能量的“跃迁”可能足以使粒子运动一段大于视界半径的距离,其结果就是粒子逃出,在外部观测者看来,黑洞在蒸发,即发出粒子流.其实粒子并没有真的跳过视界“墙”,而是从一个由测不准原理短暂地打通的“遂道”穿过.这样的过程反反复复在黑洞视界的周围发生,从而,形成一股不断的辐射流,黑洞发光了.最后黑洞完全蒸发掉,霍金还有一个重要发现:黑洞的质量越小,温度越高,辐射也越强.显然,蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响,而微型黑洞的温度是很高的.在黑洞中,质量越大的黑洞,温度越低,蒸发的越慢;质量越小的黑洞,温度越高,蒸发的也越快. 因此个大型对撞机做出黑洞存在时间应该是飞秒级的,因此这种黑洞根本没机会“吸入”什么物质就完全蒸发掉了!