標題: Re: [新聞] 「宇宙最大黑洞」曝光! 將成銀河黑洞新
時間: Fri Nov 30 22:19:00 2012
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-Nordstr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 horizon 我們在很遠的地方看黑洞的時候
我們會看不到 event horizon內部的東西
Schwarzschild黑洞的event horizon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 horizon
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:
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
[1;31m→ [33me314520 [m [33m:恩恩 跟我想的一樣 [m 11/30 22:19
[1;37m推 [33mproman614 [m [33m:原來如此 [m 11/30 22:19
[1;31m→ [33mzzoe09 [m [33m:嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢 [m 11/30 22:19
被發現了
[1;31m→ [33mL2N [m [33m:嗯嗯 略懂 [m 11/30 22:19
[1;37m推 [33mKay731 [m [33m:這篇元文在哪阿 [m 11/30 22:19
[1;31m→ [33mvchenkoshe [m [33m:跟我想的一樣 [m 11/30 22:19
[1;31m→ [33mvchenkoshe [m [33m:原文被黑洞吃了 [m 11/30 22:20
[1;31m→ [33mbugmens [m [33m:我想說的就是這些,只是讓你先寫出來而已 [m 11/30 22:20
[1;37m推 [33mcybergenie [m [33m:是這樣的沒錯 快推不然會被以為看不懂 [m 11/30 22:20
[1;31m噓 [33mRolfP [m [33m:別富姦! [m 11/30 22:20
[1;37m推 [33mglobekjller [m [33m:內容有錯誤...拿回去修改...明天再PO上來 [m 11/30 22:20
[1;37m推 [33mminicess [m [33m:是的 沒錯 恩恩 [m 11/30 22:20
[1;31m→ [33mtaco20 [m [33m:雖然跟我想得不太同 但整體上是沒錯的 [m 11/30 22:20
[1;37m推 [33mwyvernlee [m [33m:寫篇八卦也富監 ? [m 11/30 22:21
[1;37m推 [33mjohnny3 [m [33m:恩恩我本來想講的都被你講完了 [m 11/30 22:21
[1;37m推 [33mZeroyeu [m [33m:推 zzoe09:嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢...XDDD [m 11/30 22:21
[1;31m→ [33mMSNboy [m [33m:你能推導一下正妹的黑洞嗎? [m 11/30 22:21
[1;37m推 [33mnetsc [m [33m:有黑洞裡面有什麼的八卦嗎? [m 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
[1;31m→ [33mKTR5566 [m [33m:原PO對教育部關心學生健康有什麼看法呢? [m 11/30 22:22
呼呼 KTR抱一個
[1;37m推 [33mmonismile [m [33m:zzoe09:嗯嗯這樣啊 我覺得最大的黑洞還是被窩呢 [m 11/30 22:23
[1;37m推 [33mSRNOB [m [33m: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 [m 11/30 22:23
[1;37m推 [33mKevin1103 [m [33m:是的寶傑!! [m 11/30 22:25
[1;37m推 [33mplayerst [m [33m: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 [m 11/30 22:27
[1;37m推 [33mpotter1529 [m [33m:真好看~~~~~~~~~~~~~~~多說一點 [m 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
[1;31m→ [33mplayerst [m [33m:式呢? 那是否自旋是取決於奇異點是否有選轉嗎?? [m 11/30 22:28
[1;37m推 [33mjaw109 [m [33m: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 [m 11/30 22:29
在旋轉的黑洞會這樣
[1;37m推 [33mchogosu [m [33m:看不懂 [m 11/30 22:29
[1;37m推 [33mcacasi [m [33m:略懂 [m 11/30 22:29
[1;31m→ [33mjaw109 [m [33m:忘記是誰說的了 [m 11/30 22:29
[1;37m推 [33mj0958322080 [m [33m:那物理版的黑洞呢?? [m 11/30 22:31
[1;37m推 [33mRefauth [m [33m:嗯 跟我算的一樣 [m 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
[1;37m推 [33mkimimskimi [m [33m:就像小便斗一樣吧 [m 11/30 22:34
[1;37m推 [33mMoseHas [m [33m:event horizon是一部知名的電影…很好看(?) [m 11/30 22:35
[1;37m推 [33mchinhan1216 [m [33m:乾 看不懂啦 [m 11/30 22:36
[1;37m推 [33mxpu [m [33m:N.Young [m 11/30 22:36
[1;37m推 [33mGOLxDxROGER [m [33m:多說一點啦 我想知道時姦停止到底會怎樣 [m 11/30 22:36
[1;31m→ [33mGOLxDxROGER [m [33m:真的像SOD演那樣嗎 [m 11/30 22:37
[1;37m推 [33mplayerst [m [33m: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 [m 11/30 22:37
[1;31m→ [33mplayerst [m [33m:關係嗎XDDD [m 11/30 22:37
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
這邊是相對論中的加速度 不是牛頓體系的加速度
[1;37m推 [33mhu610346 [m [33m:宇宙之於黑洞是不是就像水之於漩渦一樣??? [m 11/30 22:37
[1;37m推 [33mjaceda [m [33m:..... [m 11/30 22:37
[1;37m推 [33mDarkFog [m [33m:那.....進入黑洞到底會發生甚麼事? [m 11/30 22:38
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m: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 [m 11/30 22:38
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m:你寫的equation有點錯 應該是這樣Guv=8(pi)Tuv [m 11/30 22:40
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m:還有如果有人進黑洞還沒死 那他自己的時間還是正常的 [m 11/30 22:41
我是用κ來代替8π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
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m:只是對外面的人是停止的 [m 11/30 22:42
[1;31m→ [33mLoxodanta [m [33m:我只知道無毛定理叫做白虎 [m 11/30 22:43
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m:黑洞最中心(跟第心一樣)是零重力 時間是很正常的 [m 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
[1;37m推 [33mgn02239542 [m [33m:可不可以說明一下在這邊代號的意義呀? [m 11/30 22:48
[1;31m→ [33mgn02239542 [m [33m:G? M? r? c? [m 11/30 22:48
[1;31m→ [33mQoofate [m [33m:哩A工殺誨 = = [m 11/30 22:48
[1;37m推 [33mkrauserq [m [33m:看無.. [m 11/30 22:48
[1;37m推 [33mwjuiahb [m [33m:趕快推,不然人家會笑我們看不懂 [m 11/30 22:49
[1;31m→ [33mnice123 [m [33m:如果不了解就po,不就是 copy wiki的,copy wiki我也會 [m 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)
[1;37m推 [33mjerry50411 [m [33m:有些人不知道在酸甚麼 [m 11/30 23:01
[1;37m推 [33mRayko [m [33m:...意圖使人念物理 [m 11/30 23:04
[1;37m推 [33mt0087669 [m [33m:交大學長推!!!!!!! [m 11/30 23:05
[1;37m推 [33mwedgewu [m [33m:推 event hozizon是否可翻為事象地平面? [m 11/30 23:07
[1;31m→ [33mxgcj [m [33m:對 [m 11/30 23:08
剛剛前面部分打錯字了event horizon 才對
※ 編輯: xgcj 來自: 220.132.98.155 (11/30 23:09)
[1;37m推 [33mGOLxDxROGER [m [33m:是翻事件視界吧 我聽到是這樣 [m 11/30 23:09
[1;31m→ [33mxgcj [m [33m:都可以的 [m 11/30 23:10
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