科幻小說中的黑洞概念
① 科幻小說中有哪些常見的概念
整個星系只有兩顆星球,就是一顆恆星和一顆行星(艾瑞姆),整個星系周邊都是星雲,方圓六千萬光年以內一顆其他星星都沒有,艾瑞姆雖然已經將技術發展到了極致,但一顆恆星和一顆行星的能量根本無法支撐其沖到六千萬光年以外,整個艾瑞姆都是高壓下的集權統治以維持整個文明的生存。
② 關於黑洞的科學知識
黑洞是愛因斯坦的廣義相對論最著名的推斷之一.美國一位科學家最近在權威科學期刊《自然》上斷言——「黑洞不可能存在!」是狂妄的主觀臆斷,還是禁得起科學驗證的真知灼見?
國際先驅導報文章 黑洞是科幻小說的重要素材之一,而且很多人以為天文學家已經間接地觀察到了它們.但是,美國加州的勞倫斯—利弗莫爾國家實驗所的物理學家喬治.查普
林指出,這些可怕的時空裂縫不存在,也不可能存在.
所謂黑洞其實是「暗能量星」
在過去的一些年中,對於星系的運動的觀察已經顯示:宇宙約70%似乎是由一種未知的「暗能量」組成.暗能量推動了宇宙的加速膨脹.
長期以來,巨大的恆星的死亡一直被認為能夠產生黑洞,但查普林認為,事實上它導致了含有暗能量的星體的形成,他聲稱:「黑洞不存在基本上是可以確定的事.」
黑洞是愛因斯坦的廣義相對論的最著名的預測之一,它提出了引力使時空彎曲的原理.廣義相對論預言,當大質量的恆星達到極高密度時,就在空間形成了一隻很深的「引力陷阱」,最終把空間彎曲到這樣一個程度,以致附近的任何物體,包括光線在內被其吞滅,就好像一個無底洞,這樣的天體稱為黑洞.在黑洞的中心是一個奇點,那裡所有的物質都被無限壓縮,時空被無限彎曲.
廣義相對論與量子力學的沖突
但是,愛因斯坦並不相信黑洞,查普林爭辯道,「不幸的是,他不能清楚地說明為什麼.」問題的根源在於另一個20世紀物理學的革命性的理論——量子力學,同樣也是愛因斯坦協助建立起來的.
在廣義的相對論中,並沒有一種所謂的「格林尼治時間」讓其它地方的時鍾以同樣的速度轉動.相反,在不同的地方,重力讓時鍾以不同的速度運轉.但量子力學主要是描述細微空間中的物理現象,因而它只有在宇宙通用的時間的前提下才會體現其理論價值,否則就沒有任何意義.
這個問題在「視界(event horizon)」——黑洞的邊界尤為顯著.對於一個遙遠的觀察者而言,這里的時間看似是靜止的.一艘掉入黑洞的飛行器在遙遠的觀察者看來,似乎永遠地陷在了黑洞的邊界;但飛船中的宇航員們卻能感覺到自己在繼續下降.「廣義相對論預示,黑洞邊界並沒有發生任何變化.」查普林說.
然而,早在1975,量子物理學家們曾經提出爭議:在黑洞邊界確實會發生奇怪的事情:遵守量子法則的物質對輕微干擾變得極為敏感.「這一結果很快地就被忘記,」查普林說,「因為它與廣義相對論的預言不符.但是實際上,它是完全正確的.」他認為,這種奇怪的活動正是時空「量子相變(quantum phase transition)」的證據.卓別林認為,死亡後的恆星並不會簡單地形成一個黑洞,而是在該時空內部,充斥著暗能量,而且這具有一些有趣的重力的效應.
宇宙存在大量暗能量星
查普林稱,暗能量星的「表面」外看,它的「行為」與黑洞十分相似,能夠產生強大的重力牽引.但是內部,暗能量的「負」重力可能會引起物質重新反彈回來.而且查普林預言,如果暗能量星足夠的大的話,任何反彈出的電子將會被轉變成為正電子,它將在高能輻射中消滅其它電子.卓別林表示,這種情況可以解釋我們觀察到的銀河系中心輻射現象.而此前對於這種現象,天文學家們認為是銀河系中存在著一個巨大黑洞的證據.
查普林還認為,宇宙可能充滿著大量「原始」的暗能量星.這類星體並不是由恆星死亡而形成,而是由於時空自身的波動起伏所導致的,就像是從冷卻的液態氣體中自然冒出的氣泡.這些與普通物質一樣具有重力效應,但是無法被觀察到,它們就是人們經常提到的暗物質.
美國科學家質疑相對論
宇宙中並不存在「黑洞」?
據美國媒體報道,美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室物理學家喬治·卓別林(GeorgeChapline)表示,宇宙中並不存在著所謂的「黑洞」,並認為人們通常所指的黑洞神秘物
質實際上是「黑能(dark-energy)星體」.
長期以來,黑洞已經成為了科幻小說中的重要材料之一.不少人認為,天文學家可以通過間接方式來觀察到黑洞的存在,而巨型恆星死亡後就會形成黑洞.但卓別林認為,恆星死亡只會形成「黑能」物質.過去數年中,天文學家對銀河系的觀察表明,宇宙的70%左右是一種奇怪的「黑能」所組成,正是它們在加速著宇宙的膨脹.卓別林說:「幾乎可以肯定地說,宇宙中並不存在著黑洞.」
黑洞是愛因斯坦廣義相對論中最為著名的預言之一.廣義相對論解釋了受巨型恆星重力影響,會導致時空結構產生扭曲的現象.該理論認為,當某顆恆星死亡後,會受自己的重力影響而縮成一個點.但卓別林卻認為,愛因斯坦本人也不相信黑洞的存在.
1975年,量子力學專家們表示,黑洞邊界確實發生了一些奇怪的事情:遵守量子法則的物質對輕微干擾變得極為敏感.卓別林說:「這個發現很快就被大家忘記了,因為它不符合廣義相對論的預言.然而今天看來,它卻是完全正確的發現.」他認為,這種奇怪的活動正是時空「量子階段轉變」的證據.卓別林認為,死亡後的恆星並不會簡單地形成一個黑洞,而是在該時空內部,它卻充斥著黑能,並具備重力影響.
卓別林稱,在某顆黑能星的「表面」,它看起來很像一個黑洞,並能製造強大的重力牽引.然而在它的內部,黑能的「負」重力又有可能將物質重新彈出來.如果某顆黑能星體積很大,任何反彈出來的電子轉變成了正電子,然後會在高能輻射中消滅其他電子.
美國科學家造出「人工黑洞」 體積小無危險
天體物理學家們相信,黑洞能吞沒周圍的物質,然後釋放出巨大而雜亂的能量.近日美國布朗大學的物理教授宣稱,他們已經利用粒子加速器製造出一種「火球」,這種火球類似於宇宙中的黑洞.但人們大可放心,這種人造黑洞即使具備黑洞的特徵,也不會吞噬地球.
「人工黑洞」的製造者———美國布朗大學教授霍拉蒂.納斯塔西利用了美國紐約布魯克海文國家實驗室里的相對論重離子對撞機.「火球」可將周圍10倍的粒子吸收,這比目
前所有量子色動力學所推測的火球可吸收的粒子數目要多得多.
真正的天體黑洞是由質量巨大的恆星組成的,自身內部不斷瓦解毀滅,依靠巨大的重力將周圍物質吸入自己「體」內.「真正能夠引起人們興趣或驚慌的黑洞,其質量必須非常巨大.」英國帝國學院的宇宙問題學家安德魯.賈菲說.而納斯塔西教授依靠粒子加速器製造出來的「人工黑洞」體積太小,對人類沒有任何危險,因為它們只能持續閃爍十億分之一秒,其重力作用顯得微乎其微,根本吞噬不了任何物質.
納斯塔西教授的這一實驗為人們解決理論物理學的一個最大難題提供了首選方案:用單一連貫的理論描述自然界的基礎力量.納斯塔西教授此次提出的「人工黑洞說」,可能會重新掀起一股黑洞研究熱潮.
③ 對於科幻小說來說,有哪些經常用的名詞和概念這類東西
通用:曲率航行,激光,離子炮,能量炮彈,光速,空間(空間折疊,空間穿梭等)超光速,蟲洞,星門,超距通訊,各種文明
星體之類的:小行星,矮星,恆星,藍巨星(恆星一種),白矮星,中子星,黑洞,星系,河系,(後面的基本用不上)星系群,星系團,超星系團,超星星團復合體
科技文明:曲率引擎
異獸文明:各種器官(曲率航行器官,防禦器官等)
(純粹自己總結,不喜勿噴)
④ 小說中宇宙黑洞的描寫
根據最新的兩飛宇宙論
黑洞論,黑洞也是個有體積的天體,相對於太空,地球何嘗不是黑洞。人為什麼不能在黑洞里生活呢,相對於太空,我們地球何嘗不是黑洞。我猜不用200年,我們就能發展到並進入發現的這幾個黑洞,到裡面探知。因為我們的科學發展速度幾乎到以次方計算,就是越來越快。就相當於建造第一台大屋電腦難以評估到我們2012掌上電腦一樣。
⑤ 黑洞具體的概念是什麼
黑洞是廣義相對論預言的一種特殊的天體。其基本特徵是有一個封閉的視界。任何東西,包括光在內,只要進入視界以內都會被吞噬掉。
黑洞的概念最早出現是1798年,當時拉普拉斯根據牛頓力學計算出,一個直徑為太陽250倍而密度與地球一樣的天體,其引力足以捕獲其發出的光線而成為一個暗天體。1939年,奧本海默根據廣義相對論證明一個無壓球體在自身引力作用下能坍縮到引徑rg。rg=2GM/(c*c)當天體的質量M大於臨界質量Mc時,引力坍塌後就不可能達到任何的穩態,只能形成黑洞。黑洞只有三個特徵量分別是質量M、角動量J和電荷Q。Q=0的黑洞為軸對稱的克爾黑洞,J=Q=0時的黑洞為球對稱的史瓦西黑洞。
⑥ 黑洞 的介紹,謝謝
黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。 1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild,1873~1916年)通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中於空間一點,其周圍會產生奇異的現象,即在質點周圍存在一個界面——「視界」一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這種「不可思議的天體」被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒(JohnArchibaldWheeler)命名為「黑洞」。 「黑洞是時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體」。(電磁波)也逃脫不出。黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。
中文名
黑洞
外文名
Black Hole
分類
宇宙天體
發現者
卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)
發現時間
1916年
平均密度
ρ=3Mc^2/8πGM
表面溫度
T=hc^3/8πkGM
逃逸速度
事件視界之內超過光速
反照率
0
主要探索人
斯蒂芬·威廉·霍金史瓦西
半徑
對於史瓦西黑洞:Rs=2GM/c^2
熵
S=Akc^3/4hG
命名人
約翰·阿奇博爾德·惠勒
黑洞圖片如下。(全都是想像圖,因為科學家不能直接觀測到黑洞。)

