科幻小说中的黑洞概念
① 科幻小说中有哪些常见的概念
整个星系只有两颗星球,就是一颗恒星和一颗行星(艾瑞姆),整个星系周边都是星云,方圆六千万光年以内一颗其他星星都没有,艾瑞姆虽然已经将技术发展到了极致,但一颗恒星和一颗行星的能量根本无法支撑其冲到六千万光年以外,整个艾瑞姆都是高压下的集权统治以维持整个文明的生存。
② 关于黑洞的科学知识
黑洞是爱因斯坦的广义相对论最著名的推断之一.美国一位科学家最近在权威科学期刊《自然》上断言——“黑洞不可能存在!”是狂妄的主观臆断,还是禁得起科学验证的真知灼见?
国际先驱导报文章 黑洞是科幻小说的重要素材之一,而且很多人以为天文学家已经间接地观察到了它们.但是,美国加州的劳伦斯—利弗莫尔国家实验所的物理学家乔治.查普
林指出,这些可怕的时空裂缝不存在,也不可能存在.
所谓黑洞其实是“暗能量星”
在过去的一些年中,对于星系的运动的观察已经显示:宇宙约70%似乎是由一种未知的“暗能量”组成.暗能量推动了宇宙的加速膨胀.
长期以来,巨大的恒星的死亡一直被认为能够产生黑洞,但查普林认为,事实上它导致了含有暗能量的星体的形成,他声称:“黑洞不存在基本上是可以确定的事.”
黑洞是爱因斯坦的广义相对论的最著名的预测之一,它提出了引力使时空弯曲的原理.广义相对论预言,当大质量的恒星达到极高密度时,就在空间形成了一只很深的“引力陷阱”,最终把空间弯曲到这样一个程度,以致附近的任何物体,包括光线在内被其吞灭,就好像一个无底洞,这样的天体称为黑洞.在黑洞的中心是一个奇点,那里所有的物质都被无限压缩,时空被无限弯曲.
广义相对论与量子力学的冲突
但是,爱因斯坦并不相信黑洞,查普林争辩道,“不幸的是,他不能清楚地说明为什么.”问题的根源在于另一个20世纪物理学的革命性的理论——量子力学,同样也是爱因斯坦协助建立起来的.
在广义的相对论中,并没有一种所谓的“格林尼治时间”让其它地方的时钟以同样的速度转动.相反,在不同的地方,重力让时钟以不同的速度运转.但量子力学主要是描述细微空间中的物理现象,因而它只有在宇宙通用的时间的前提下才会体现其理论价值,否则就没有任何意义.
这个问题在“视界(event horizon)”——黑洞的边界尤为显著.对于一个遥远的观察者而言,这里的时间看似是静止的.一艘掉入黑洞的飞行器在遥远的观察者看来,似乎永远地陷在了黑洞的边界;但飞船中的宇航员们却能感觉到自己在继续下降.“广义相对论预示,黑洞边界并没有发生任何变化.”查普林说.
然而,早在1975,量子物理学家们曾经提出争议:在黑洞边界确实会发生奇怪的事情:遵守量子法则的物质对轻微干扰变得极为敏感.“这一结果很快地就被忘记,”查普林说,“因为它与广义相对论的预言不符.但是实际上,它是完全正确的.”他认为,这种奇怪的活动正是时空“量子相变(quantum phase transition)”的证据.卓别林认为,死亡后的恒星并不会简单地形成一个黑洞,而是在该时空内部,充斥着暗能量,而且这具有一些有趣的重力的效应.
宇宙存在大量暗能量星
查普林称,暗能量星的“表面”外看,它的“行为”与黑洞十分相似,能够产生强大的重力牵引.但是内部,暗能量的“负”重力可能会引起物质重新反弹回来.而且查普林预言,如果暗能量星足够的大的话,任何反弹出的电子将会被转变成为正电子,它将在高能辐射中消灭其它电子.卓别林表示,这种情况可以解释我们观察到的银河系中心辐射现象.而此前对于这种现象,天文学家们认为是银河系中存在着一个巨大黑洞的证据.
查普林还认为,宇宙可能充满着大量“原始”的暗能量星.这类星体并不是由恒星死亡而形成,而是由于时空自身的波动起伏所导致的,就像是从冷却的液态气体中自然冒出的气泡.这些与普通物质一样具有重力效应,但是无法被观察到,它们就是人们经常提到的暗物质.
美国科学家质疑相对论
宇宙中并不存在“黑洞”?
据美国媒体报道,美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室物理学家乔治·卓别林(GeorgeChapline)表示,宇宙中并不存在着所谓的“黑洞”,并认为人们通常所指的黑洞神秘物
质实际上是“黑能(dark-energy)星体”.
长期以来,黑洞已经成为了科幻小说中的重要材料之一.不少人认为,天文学家可以通过间接方式来观察到黑洞的存在,而巨型恒星死亡后就会形成黑洞.但卓别林认为,恒星死亡只会形成“黑能”物质.过去数年中,天文学家对银河系的观察表明,宇宙的70%左右是一种奇怪的“黑能”所组成,正是它们在加速着宇宙的膨胀.卓别林说:“几乎可以肯定地说,宇宙中并不存在着黑洞.”
黑洞是爱因斯坦广义相对论中最为著名的预言之一.广义相对论解释了受巨型恒星重力影响,会导致时空结构产生扭曲的现象.该理论认为,当某颗恒星死亡后,会受自己的重力影响而缩成一个点.但卓别林却认为,爱因斯坦本人也不相信黑洞的存在.
1975年,量子力学专家们表示,黑洞边界确实发生了一些奇怪的事情:遵守量子法则的物质对轻微干扰变得极为敏感.卓别林说:“这个发现很快就被大家忘记了,因为它不符合广义相对论的预言.然而今天看来,它却是完全正确的发现.”他认为,这种奇怪的活动正是时空“量子阶段转变”的证据.卓别林认为,死亡后的恒星并不会简单地形成一个黑洞,而是在该时空内部,它却充斥着黑能,并具备重力影响.
卓别林称,在某颗黑能星的“表面”,它看起来很像一个黑洞,并能制造强大的重力牵引.然而在它的内部,黑能的“负”重力又有可能将物质重新弹出来.如果某颗黑能星体积很大,任何反弹出来的电子转变成了正电子,然后会在高能辐射中消灭其他电子.
美国科学家造出“人工黑洞” 体积小无危险
天体物理学家们相信,黑洞能吞没周围的物质,然后释放出巨大而杂乱的能量.近日美国布朗大学的物理教授宣称,他们已经利用粒子加速器制造出一种“火球”,这种火球类似于宇宙中的黑洞.但人们大可放心,这种人造黑洞即使具备黑洞的特征,也不会吞噬地球.
“人工黑洞”的制造者———美国布朗大学教授霍拉蒂.纳斯塔西利用了美国纽约布鲁克海文国家实验室里的相对论重离子对撞机.“火球”可将周围10倍的粒子吸收,这比目
前所有量子色动力学所推测的火球可吸收的粒子数目要多得多.
真正的天体黑洞是由质量巨大的恒星组成的,自身内部不断瓦解毁灭,依靠巨大的重力将周围物质吸入自己“体”内.“真正能够引起人们兴趣或惊慌的黑洞,其质量必须非常巨大.”英国帝国学院的宇宙问题学家安德鲁.贾菲说.而纳斯塔西教授依靠粒子加速器制造出来的“人工黑洞”体积太小,对人类没有任何危险,因为它们只能持续闪烁十亿分之一秒,其重力作用显得微乎其微,根本吞噬不了任何物质.
纳斯塔西教授的这一实验为人们解决理论物理学的一个最大难题提供了首选方案:用单一连贯的理论描述自然界的基础力量.纳斯塔西教授此次提出的“人工黑洞说”,可能会重新掀起一股黑洞研究热潮.
③ 对于科幻小说来说,有哪些经常用的名词和概念这类东西
通用:曲率航行,激光,离子炮,能量炮弹,光速,空间(空间折叠,空间穿梭等)超光速,虫洞,星门,超距通讯,各种文明
星体之类的:小行星,矮星,恒星,蓝巨星(恒星一种),白矮星,中子星,黑洞,星系,河系,(后面的基本用不上)星系群,星系团,超星系团,超星星团复合体
科技文明:曲率引擎
异兽文明:各种器官(曲率航行器官,防御器官等)
(纯粹自己总结,不喜勿喷)
④ 小说中宇宙黑洞的描写
根据最新的两飞宇宙论
黑洞论,黑洞也是个有体积的天体,相对于太空,地球何尝不是黑洞。人为什么不能在黑洞里生活呢,相对于太空,我们地球何尝不是黑洞。我猜不用200年,我们就能发展到并进入发现的这几个黑洞,到里面探知。因为我们的科学发展速度几乎到以次方计算,就是越来越快。就相当于建造第一台大屋电脑难以评估到我们2012掌上电脑一样。
⑤ 黑洞具体的概念是什么
黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西,包括光在内,只要进入视界以内都会被吞噬掉。
黑洞的概念最早出现是1798年,当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出,一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体,其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年,奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时,引力坍塌后就不可能达到任何的稳态,只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞,J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞。
⑥ 黑洞 的介绍,谢谢
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。 1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild,1873~1916年)通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(JohnArchibaldWheeler)命名为“黑洞”。 “黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。(电磁波)也逃脱不出。黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”,可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。
中文名
黑洞
外文名
Black Hole
分类
宇宙天体
发现者
卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)
发现时间
1916年
平均密度
ρ=3Mc^2/8πGM
表面温度
T=hc^3/8πkGM
逃逸速度
事件视界之内超过光速
反照率
0
主要探索人
斯蒂芬·威廉·霍金史瓦西
半径
对于史瓦西黑洞:Rs=2GM/c^2
熵
S=Akc^3/4hG
命名人
约翰·阿奇博尔德·惠勒
黑洞图片如下。(全都是想象图,因为科学家不能直接观测到黑洞。)

