看板 ott
作者 標題 Re: [新聞] 「宇宙最大黑洞」曝光! 將成銀河黑洞新
時間 2012年12月01日 Sat. AM 07:53:03
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 hozizon 我們在很遠的地方看黑洞的時候
我們會看不到 event hozizon內部的東西
Schwarzschild黑洞的event hozizon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 hozizon
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)
◆ From: 220.132.98.155
→ :恩恩 跟我想的一樣1F 11/30 22:19
推 :原來如此2F 11/30 22:19
→ :嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢3F 11/30 22:19
被發現了→ :嗯嗯 略懂4F 11/30 22:19
推 :這篇元文在哪阿5F 11/30 22:19
→ :跟我想的一樣6F 11/30 22:19
→ :原文被黑洞吃了
→ :原文被黑洞吃了
→ :我想說的就是這些,只是讓你先寫出來而已8F 11/30 22:20
推 :是這樣的沒錯 快推不然會被以為看不懂9F 11/30 22:20
噓 :別富姦!10F 11/30 22:20
推 :內容有錯誤...拿回去修改...明天再PO上來11F 11/30 22:20
推 :是的 沒錯 恩恩12F 11/30 22:20
→ :雖然跟我想得不太同 但整體上是沒錯的13F 11/30 22:20
推 :寫篇八卦也富監 ?14F 11/30 22:21
推 :恩恩我本來想講的都被你講完了15F 11/30 22:21
推 :推 zzoe09:嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢...XDDD16F 11/30 22:21
→ :你能推導一下正妹的黑洞嗎?17F 11/30 22:21
推 :有黑洞裡面有什麼的八卦嗎?18F 11/30 22:22
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→ :原PO對教育部關心學生健康有什麼看法呢?19F 11/30 22:22
呼呼 KTR抱一個推 :zzoe09:嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢20F 11/30 22:23
推 :一顆沙的體積卻有太陽的重量 所以很會吸 裡面都是暗物質21F 11/30 22:23
推 :是的寶傑!!22F 11/30 22:25
推 :黑洞中心是時間的終結點 那是不是表示宇宙最初也是黑洞形23F 11/30 22:27
推 :真好看~~~~~~~~~~~~~~~多說一點24F 11/30 22:27
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
→ :式呢? 那是否自旋是取決於奇異點是否有選轉嗎??25F 11/30 22:28
推 :我記得好像離黑洞夠近的話 望著黑洞可以看到自己後腦勺26F 11/30 22:29
在旋轉的黑洞會這樣推 :看不懂27F 11/30 22:29
推 :略懂28F 11/30 22:29
→ :忘記是誰說的了29F 11/30 22:29
推 :那物理版的黑洞呢??30F 11/30 22:31
推 :嗯 跟我算的一樣31F 11/30 22:34
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推 :就像小便斗一樣吧32F 11/30 22:34
推 :event horizon是一部知名的電影…很好看(?)33F 11/30 22:35
推 :乾 看不懂啦34F 11/30 22:36
推 :N.Young35F 11/30 22:36
推 :多說一點啦 我想知道時姦停止到底會怎樣36F 11/30 22:36
→ :真的像SOD演那樣嗎
→ :真的像SOD演那樣嗎
推 :可是這麼冷的天氣 騎車只會越騎越冷 是因為速度不夠快的38F 11/30 22:37
→ :關係嗎XDDD
因為加速度不夠快 另外 這邊的"加速度"也跟一般認知的加速度不太一樣→ :關係嗎XDDD
這邊是相對論中的加速度 不是牛頓體系的加速度
推 :宇宙之於黑洞是不是就像水之於漩渦一樣???40F 11/30 22:37
推 :.....41F 11/30 22:37
推 :那.....進入黑洞到底會發生甚麼事?42F 11/30 22:38
→ :霍金很多預測還有跟人對賭都失敗 他是不是有點被過度高估43F 11/30 22:38
→ :你寫的equation有點錯 應該是這樣Guv=8(pi)Tuv
→ :還有如果有人進黑洞還沒死 那他自己的時間還是正常的
我是用κ來代替8π的→ :你寫的equation有點錯 應該是這樣Guv=8(pi)Tuv
→ :還有如果有人進黑洞還沒死 那他自己的時間還是正常的
進入黑洞之後 在他本身的Local座標系 基本上還是自由落體的慣性座標系
所以如果沒有什麼潮汐力的話 他會活得好好的
→ :只是對外面的人是停止的46F 11/30 22:42
→ :我只知道無毛定理叫做白虎47F 11/30 22:43
→ :黑洞最中心(跟第心一樣)是零重力 時間是很正常的48F 11/30 22:47
不 應該是說 看你運動的軌跡的四維加速度大小 如果沒有的話那就是沿著測地線走的 那你將不會感覺到任何力量拉你
推 :可不可以說明一下在這邊代號的意義呀?49F 11/30 22:48
→ :G? M? r? c?
→ :G? M? r? c?
→ :哩A工殺誨 = =51F 11/30 22:48
推 :看無..52F 11/30 22:48
推 :趕快推,不然人家會笑我們看不懂53F 11/30 22:49
→ :如果不了解就po,不就是 copy wiki的,copy wiki我也會54F 11/30 22:49
當然 這邊有些資料是直接從WIKI上面弄的 但是我是了解才會打這篇文章的喔!對了 觀念有錯的話歡迎指正根討論^^
※ 編輯: xgcj 來自: 220.132.98.155 (11/30 23:01)
推 :有些人不知道在酸甚麼55F 11/30 23:01
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※ 編輯: ott 時間: 2014-11-10 14:22:05
※ 看板: ott 文章推薦值: 0 目前人氣: 0 累積人氣: 954
2樓 時間: 2014-11-10 14:23:17 (台灣)
→
11-10 14:23 TW
請教一下,科普結有提過黑洞如何結束的嗎?如果一直存在,而且照我看discovery上說的,黑洞質量會愈來愈大.那最後,整個宇宙所有物質不就都被吃光了...反論....白洞如果真存在...有可能不斷釋放出質量.真是這樣嗎?就你所知..
→
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