什么是黑洞的奇点
奇点
读音:qí
diǎn
英文:singularity
一个存在又不存在的点!
空间——时间的具有无限曲率的一点,空间——时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生,但由于理论在该处失效,所以不能描述在奇点处会发生什么。
作为一个世界的发生之初,它应该具有所有形成现在宇宙中所有物质的势能,而这种势能----正是我们所言的能量,我们可以想象,能量是一种无形的东西的,所以奇点是无形的.也就是说宇宙的奇点所具有的势能是无形的,他只是一种很奇妙的存在而已.你能想象的到.
同时我们还可以想象,在某一点上宇宙奇点的这一势能平衡被打破,于是乎能量便不断转换为物质,而经过若干年而形成了我们现在的宇宙---物质与能量的共生体.
然而我们不能想象的出的是什么东西引发了这一奇点势能平衡的被破坏.
奇点是没有大小的“几何点”,就是不实际存在的点,这是很令人难于理解的。令人难于理解的还有,没有大小的奇点物质竟然是能级无限大的物质。这些是同我们现有的理论和观念不相合的。
奇点是数学概念,即分母极限为0的情况,通常来说就是产生无穷大解的表达式,这种情况数学计算实效。
补充:所有不满整体性质的个别点,在数学上都可以称为奇点。
物理学上面的奇点,多见于描述黑洞中心的情况。此时因为物质在此点密度极高,向内吸引力极强,因此物质压缩在体积非常小的点,此时此刻的时空方程中,就会出现分母无穷小的描述,因此物理定律失效。奇点是天体物理学概念,认为宇宙刚生成时的那一状态.
引力奇点(Gravitational
singularity)是大爆炸宇宙论所说到的一个“点”,即“大爆炸”的起始点。该理论认为宇宙(时间-空间)是从这一“点”的“大爆炸”后而膨胀形成的。奇点是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。
我们熟知的物理学定律失效的地点。奇点一般被看成点,但原则上它们可以取一维的线或甚至二维的膜的形式。按照广义相对论的方程式,只要形成了一个无自转的史瓦西黑洞,该黑洞视界内部的物质必然在引力作用下塌陷成一个密度无穷大的点,即奇点(见彭洛斯,罗杰)。宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀就是这种黑洞坍缩的镜像反转,意味着宇宙诞生在一个奇点中。
在以上两种情况下,方程式都没有考虑量子理论。当我们处理的物体小于普朗克长度,或时间短于普朗克时间时,已知的物理学定律,包括广义相对论,看来真会失效。这意味着,在那样的尺度上,合情合理的设想将是,向奇点坍缩的物质受到量子过程的影响,有可能‘反弹’而转为向外膨胀到另一组维度中去。有入主张,大爆炸‘奇点’实际上就是这样一种反弹。
加州理工学院的理论物理学教授基普·桑尼把量子奇点说成是引力将空间和时间彼此‘分离’的地方,然后再将时间概念和空间明确性一一破坏,留下来的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫’(《黑洞和时间翘曲》,476-477页)。奇点——尤其是与自转黑洞和裸奇点(如果存在的话)相关联的奇点——甚至可能容许实现时间旅行。
一个星球,如地球,在重力作用下会向内收缩,但地球的硬质岩石阻碍了地球继续收缩。太阳是由于向外辐射的压力抵挡住了重力。
如果太阳烧尽了,辐射压没了,就会开始坍缩,直到分子都挤在一起,形成了“白矮星”。如果一颗恒星的最终质量大于1.4倍太阳质量,它坍缩时会把分子压碎,直到原子核挤在一起,形成“中子星”。如果这颗恒星的最终质量大于3倍太阳质量,原子核也会被压碎,继续向中心坍缩。在原子核被压碎后就再没有什么力量可以阻止它坍缩,它将一直坍缩下去,直到像皮球那么大、黄豆那么大、原子那么大、没完没了的无限收缩下去……用不了多长时间,它就会收缩成体积几乎为零的一个点——“奇点”。
其实奇点应当认为体积大和小的使时空扭转程度不同中的接合空间,并不是一个点,因黑洞并不是一个。而是所说的虫洞,体积小,原因在于由测不准原理。其中间应密度最大,速度最高,质量损失最大,但时间不是完全停滞。这个过程应效率非常高,走过漫长的行程。到底能否发生蜕变,则是哪个作用力强了。但通过的已不是同样的物质了,因为在这样的条件下至少是五种因素,12维空间了。
所以所说的奇点应为虫洞,它应如连结两侧越来越开放的空间,但黑洞和白洞应相对于它为对称的,即黑洞和白洞应为镜像关系,所以虫洞应形成环形,并且是扭成麻花形的环形。就如同银河系中两条旋臂的下方是人马座,为银河系的中心,其中就有黑洞。
黑洞密度最高,质量最大的一个点
如果太阳烧尽了,辐射压没了,就会开始坍缩,直到分子都挤在一起,形成了“白矮星”。如果一颗恒星的最终质量大于1.4倍太阳质量,它坍缩时会把分子压碎,直到原子核挤在一起,形成“中子星”。如果这颗恒星的最终质量大于3倍太阳质量,原子核也会被压碎,继续向中心坍缩。在原子核被压碎后就再没有什么力量可以阻止它坍缩,它将一直坍缩下去,直到像皮球那么大、黄豆那么大、原子那么大、没完没了的无限收缩下去……用不了多长时间,它就会收缩成体积几乎为零的一个点——“奇点”。
黑洞中的奇点是什么?
奇点
读音:qí diǎn
英文:singularity
一个存在又不存在的点!
空间——时间的具有无限曲率的一点,空间——时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生,但由于理论在该处失效,所以不能描述在奇点处会发生什么。
作为一个世界的发生之初,它应该具有所有形成现在宇宙中所有物质的势能,而这种势能----正是我们所言的能量,我们可以想象,能量是一种无形的东西的,所以奇点是无形的.也就是说宇宙的奇点所具有的势能是无形的,他只是一种很奇妙的存在而已.你能想象的到.
同时我们还可以想象,在某一点上宇宙奇点的这一势能平衡被打破,于是乎能量便不断转换为物质,而经过若干年而形成了我们现在的宇宙---物质与能量的共生体.
然而我们不能想象的出的是什么东西引发了这一奇点势能平衡的被破坏.
奇点是没有大小的“几何点”,就是不实际存在的点,这是很令人难于理解的。令人难于理解的还有,没有大小的奇点物质竟然是能级无限大的物质。这些是同我们现有的理论和观念不相合的。
奇点是数学概念,即分母极限为0的情况,通常来说就是产生无穷大解的表达式,这种情况数学计算实效。 补充:所有不满整体性质的个别点,在数学上都可以称为奇点。
物理学上面的奇点,多见于描述黑洞中心的情况。此时因为物质在此点密度极高,向内吸引力极强,因此物质压缩在体积非常小的点,此时此刻的时空方程中,就会出现分母无穷小的描述,因此物理定律失效。奇点是天体物理学概念,认为宇宙刚生成时的那一状态.
引力奇点(Gravitational singularity�6�0)是大爆炸宇宙论所说到的一个“点”,即“大爆炸”的起始点。该理论认为宇宙(时间-空间)是从这一“点”的“大爆炸”后而膨胀形成的。奇点是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。
我们熟知的物理学定律失效的地点。奇点一般被看成点,但原则上它们可以取一维的线或甚至二维的膜的形式。按照广义相对论的方程式,只要形成了一个无自转的史瓦西黑洞,该黑洞视界内部的物质必然在引力作用下塌陷成一个密度无穷大的点,即奇点(见彭洛斯,罗杰)。宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀就是这种黑洞坍缩的镜像反转,意味着宇宙诞生在一个奇点中。
在以上两种情况下,方程式都没有考虑量子理论。当我们处理的物体小于普朗克长度,或时间短于普朗克时间时,已知的物理学定律,包括广义相对论,看来真会失效。这意味着,在那样的尺度上,合情合理的设想将是,向奇点坍缩的物质受到量子过程的影响,有可能‘反弹’而转为向外膨胀到另一组维度中去。有入主张,大爆炸‘奇点’实际上就是这样一种反弹。
加州理工学院的理论物理学教授基普·桑尼把量子奇点说成是引力将空间和时间彼此‘分离’的地方,然后再将时间概念和空间明确性一一破坏,留下来的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫’(《黑洞和时间翘曲》,476-477页)。奇点——尤其是与自转黑洞和裸奇点(如果存在的话)相关联的奇点——甚至可能容许实现时间旅行。
奇点与黑洞无关
奇点是宇宙爆炸前体积无限小 质量无限大的东西
黑洞是密度极大,所以引力极大,使光的逃逸速度小于光速,几乎不辐射反射光的一种天体
它的密度达不到奇点的程度
mimi a
黑洞是奇点?
都说黑洞是一个奇点.... 不大又不小的... 那为什么在宇宙里面黑洞还有大小之分呢?首先回答你最后一个问题吧,书上把黑洞画成喇叭形状,实际上并不是说黑洞真的是喇叭形状,而是一个四维空间的示意图,表示的是黑洞坍缩的过程。喇叭的主轴代表的是时间的维度,垂直于主轴的平面代表空间维度。我们知道,空间实际上是三维的,但是在纸上是无法表现四维图景的,最初只能画出三个维度,又因为在时空图中,三个空间维在物理上的性质实际上是一样的,所以物理学家在绘图的时候通常会省略一个空间维,这样,在真实宇宙中立体的空间在图上看起来就变成了一个薄片。你看到的喇叭形黑洞图像,所描述的实际上是黑洞坍缩的过程,黑洞在三维空间中的坍缩过程,在图上表现成二维以后,看起来就成了一个大圆沿着时间轴逐渐变小,最后缩成一个点,也就形成了你说的喇叭形的图像
第二个可以肯定的回答你的问题,是奇点周围肯定要有视界包围,这可以说是目前物理学的一个共识。不过这个结论存在一个问题,就是它没有被严格地证明过。实际上,这是英国数学家和物理学家彭若斯提出的一个假设,叫做“宇宙监督假设”。意思是说,存在一种“宇宙监督”的机制,禁止“裸奇点”--也就是不被视界包围的奇点出现在宇宙中,因为这样一个点是违背基本的物理定律的。不过如果它出现在视界内部就无所谓了,因为它不会对外部的宇宙造成影响。而且可以这么说,实际上黑洞内部是不是真的存在奇点,现在我们并不知道,因为我们并不确切地知道黑洞内部真实的物理变化的机制。从数学上讲,现在我们姑且认为它存在,但现在我们对我们使用的数学工具实际上只在视界以外是有把握的
第三,你说“黑洞的奇点一直在塌缩
质量变小”,这恐怕是一个误会。首先,从理论上说,奇点是一个没有体积的点,是不会坍缩的,坍缩的是黑洞。其次,黑洞的坍缩,是体积变小,质量是不变的。你说的质量变小,是另一种机制,也就是很晚才发现的黑洞蒸发。在最初的黑洞理论中,所有人都认为黑洞只会吸入物质,不可能放出任何物质。但是上世纪70年代,英国物理学家霍金发现,在量子力学的作用下,黑洞在吸入物质的同时也会放出辐射,这样就会失去质量。但是黑洞吸入物质和发出辐射的过程是同时发生的,而且对于一般的黑洞而言,都是吸收的物质更多,放出的质量极少。但是黑洞辐射有一个很有趣的地方,就是在体积上--同时也就是在质量上--越小的黑洞,发出辐射的速度越快。所以霍金预言,宇宙中存在一些超小型的黑洞,他们放出辐射的速度非常快,超过了它们吸收质量的速度,这样他们就会入不敷出,质量越来越小,并且随着质量减小,辐射越来越快,霍金形象地将这一过程称为“黑洞蒸发”。那么蒸发到最后的结果,就是辐射的速度达到极快,变成一种很猛烈的过程,将黑洞所包含的物质的一下子全辐射出去,形象地说,就是黑洞“爆炸”了
黑洞的大小之分只是根据相关理论模型预测的,而黑洞之所以成为一个奇点,因为在黑洞处的信号,甚至是最快的光也无法传递出来,我们无非遇见在黑洞发生的一切,所有现有的理论在那临界点及之后失效,故称为奇点
大小指的是黑洞的视界范围和质量。至于奇点谁也不知道有多大,但肯定不大。因为中子星就非常的小,黑洞奇点肯定比他要小的多。
所以很明显,黑洞不是直接就等于奇点,不然也不用弄两个完全不同的名词出来了。
准确的说,奇点是包含在黑洞中心的一个点,它聚集了很大的质量,而理论体积为0 ,从而形成了黑洞。而黑洞的表面叫做视界。
黑洞的大小正是决定于它质量的大小。
实际上奇点只是一个猜测而已!
奇点的定义是:质量无穷大……能量奇高的点……
但在物理学上无穷或者无限是没有意义的……
所以物理学家解释奇点就说:在奇点上一切现有的物理学理论都没有意义……
而黑洞和奇点某种意义上有相似之处……所以可以假定认为黑洞就是奇点……
但是真正的奇点只有一个……诞生宇宙的那个点……
当然还有不同的说法……
我就知道一个和大爆炸学说有些不同的理论……
有兴趣看看!
http://wenku.baidu.com/view/a562f01dc281e53a5802ff36.html
如果奇点有无限的引力和无限小的引力,就能说明普朗克的理论是错误的吗?
普朗克常数“h”是普朗克理论的坩埚,构成了“黑体”辐射和量子物理的基础;它有大量的经验证据来支持它。量子物理学告诉我们,自然界对粒子动能和动量的离散值设置了禁止的限制。这些QM的禁止性价值是否能够阻止黑洞中物质的全面坍塌?这将如何运作?
当一颗恒星发展到一个不断增加的、不可阻挡的重力水平,并处于变成黑洞的临界点时,恒星内部的粒子动力学可能会达到一个禁止的水平,这违反了普朗克量子物理学的原则。超过这个禁止的水平,现有的粒子动力学定律就失效了。为了形成黑洞,这些定律必须以某种方式被其他不受量子力学禁令影响的物理原理所取代。
为了解决这一难题,自然界可能求助于对施加在粒子相互作用上的QM限制不敏感的热力学原理....根据E=Mc²的关系,内部的黑洞粒子-物质的动力学有可能转化为辐射形式的等效能量,其中M是未来黑洞的潜在粒子质量。
因此,一个黑洞可能求助于一种机制(E=Mc²),这种机制不需要无限的“奇点”来解释它的形成。粒子动能到辐射的转换代表了黑洞物理学中最低的初始熵水平。包围黑洞能量的史瓦西包络代表了在给定的空间体积下,自然允许的最大能量和最小熵。黑洞一旦形成,就不会变得更小;被黑洞吸收的额外能量或质量将作为功来增加它的大小和熵。
黑洞和黑体有什么相似之处?
黑洞物理的动力学可能不像描述黑体辐射的物理,除了黑体辐射起源于包围其辐射能量的表面边界。这种辐射被允许通过包围墙的传热而逸出,必须不断地被额外的“加热”所取代。但黑洞的事件视界边界的逃逸速度与光速相等,而且一旦形成,辐射就会被困在黑洞内部。这就像一个被完美绝缘墙保护的黑体,如果这样的黑体含有足够的能量,它很可能会变成一个黑洞。
结论:当其母恒星的内部粒子能量达到普朗克值所表示的一个禁止的能量水平时,一个具有有限最大引力和相应能级的黑洞就形成了。此时,粒子能可以转变为辐射能。一个黑洞代表了自然界允许的最大能量密度,它的史瓦西维数,以及它的内部能量(或它的质量当量)和熵,都不能进一步降低。
不是,每个人都有自己的看法以及观点,无论做出任何事情都应该尊重,这也是对别人一种有礼貌的行为。
是的,我觉得如果有人能证明这个说法的话,就能说明普朗克的理论是不正确的,是错误的理论,前提是有人能证明这个说法。
我觉得光凭这样是无法说明普朗克的理论是错误的。
黑洞的奇点和最初的奇点的疑问?
他们的相同之处和不同之处?最初奇点的无限小体积和密度无限大是本身就是无限的,还是不断变小,变大?黑洞奇点是不断坍缩不断变小吗,为什么最后也能成奇点?也是无限小,密度无限?黑洞奇点外是否和最初奇点外一样,都是没有时间,没有空间,什么都没有,我是指和事件视界之间的。rn假如黑洞可以吃掉所有东西,可以变成和最初奇点完全一样吗?或者有些性质不同,相当于?(1)此奇点不同于彼奇点。他们的相同之处是质量都集中在一个小“点”上,并且都不知道这个小点由什么构成使得巨大的质量可以如此集中,最后广义相对论在这个奇点失效,都需要从量子力学的角度去描述奇点。
(2)不同之处是黑洞的奇点到视界有基本粒子掉到奇点上,奇点质量得到增加,奇点到视界边缘存在时空弯曲,视界外存在时空,可见黑洞属于我们这个宇宙。而宇宙大爆炸的那个奇点外面不存在视界和时空,或者通俗地说时空高度蜷曲比黑洞弯曲时空还厉害,更不会有基本粒子掉在奇点上,因为那时还没有粒子的形成,更不会有视界。
(3)奇点的无限问题是相对的。它密度大到一定程度,体积小到一定程度我们则称为无限。实际上据我所知不同黑洞的奇点密度可以不同的,并且密度之间可以相互比较谁打谁小,可见并不是真正的无限。密度会随着吞噬物质越多就越变越大,因为它吞得再多,奇点的体积不会增大多少,甚至可以说不会增大。
(4)至于黑洞的奇点怎么坍塌来的,我就讲简单点了。大于三十倍太阳质量的恒星爆炸的剩余物质则大于奥本海默极限也就是差不多三倍太阳质量形成了一个连光都无法逃逸的天体,这仅仅是黑洞的前身。恒星剧烈爆炸产生的向内压缩的力量促使这个三倍太阳质量的残余物会继续坍塌,直到所有剩余物的质量集中在空间的一个点上,强大的引力(或者说如此大的质量集中于一点对时空的严重弯曲离)使得这个点一定距离形成视界,也就是光速进入这个视界也跑不出去。
(5)最后一个问题不能和最初的奇点一样。黑洞不可能把整个宇宙吞下去。所以真要比较的话,黑洞的奇点对于宇宙大爆炸的奇点只是小巫见大巫而已。另外楼主说的黑洞的奇点离视界之间的时空问题我在上面有描述,就不多做回答了。
黑洞是一个时空区域,其中的引力场十分强大,以致任何物质都不能逃逸出来,它具有非常高的物质密度,它的体积由史瓦西半径确定。下表列举了各种物体的一些引力参数,可
以看到,黑洞与其它物体是怎样的不同。
物体质量( kg) 尺度(半径R) 史瓦西半径(Rg) 引力参数(Rg/R)
原子10 - 26 10 - 10米10 - 53米10 - 47
人体102 1米10 - 25米10 - 25
地球1025 107 米10 - 2米10 - 9
太阳1036 109 米103 米10 - 6
中子星1036 104 米103 米10 - 1
宇宙1059 1010光年1010光年1 ( ?)
而黑洞的中心是一个奇点,其密度远比上列表里所列的物体密度大得多几乎无法用数子来描述。它的质量一般在太阳质量的3倍以上,它的视界就是史瓦西半径所确定的球面。
所谓视界,简单地讲,就是不可见区域的边界。黑洞在没有完全形成的时侯,从该星体发出的光线是从直线变得弯曲,继而是光线折回星体,当黑洞完全形成后,所
有的光线都被拉了回去,这时,由史瓦西半径决定的球面就成为这个黑洞的视界。在视界的外面,光线可以通过,只是可能发生一些偏折,这就是我们所熟知的正常宇宙;而在黑洞的视界里面,所有的光线都被聚集在中心而冻结。
文章标题: 黑洞的所谓奇点是不是就是普朗克尺寸大小
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