爱因斯坦是如何预测到黑洞的存在的?
爱因斯坦在广义相对论对黑洞进行语言,也是因为广义相对论才使得黑洞进入科学领域,但是这并不是他的目的。
一直专研的爱因斯坦在发展广义相对论,整整经历了十年之久研究出一种叫张量微积分的数学形式来解出自己方程的解,即使是最优秀的科学头脑,也会对数学感到困惑。史瓦西是一位德国爱国者,所以当第一次世界大战爆发时,他把手上的天文学研究放在了一边,而选择了参军。当他读到爱因斯坦的论文时正在比利时、法国和俄罗斯前线参加战斗。其实大家还是对广义相对论很感兴趣的,都想要寻找到答案。
后来爱因斯坦写下了新的方法关于广义相对论的描述,也就是和引力和时间扭曲的结果呢,物质和能量存在于时空背景中,有三个空间维度和一个时间维度,物体的质量会扭曲时空结构——质量越大的物体对时空影响越大。就像放在蹦床上的保龄球会拉伸织物,使其产生凹陷,行星和恒星也会扭曲时空——这种现象被称为“短程线效应”。因此,围绕太阳运行的行星不会受到太阳的引力;只是沿着太阳质量引起的弯曲时空变形运转。行星从未落入太阳的原因是由于行星的运行速度,简洁地说就是“物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何移动。”
史瓦西得到了很好的启发,后来在他的的论文中就包含了激进的预测,困扰了许多科学家包括爱因斯坦的时空无底洞的想法困扰了许多科学家包括爱因斯坦,爱因斯坦本人并不相信黑洞的存在,尽管他自己的理论预言了黑洞的存在,但他强烈反对这一观点。1939年,爱因斯坦在《数学年鉴》上发表了一篇文章,试图证明这样的时空无底洞是不可能存在的。
但是这一说法违背了人们的经验——因为我们的世界是有限的,所有的物质都可以测量和称重。
黑洞并不是爱因斯坦预言的,只不过爱因斯坦的方程中有黑洞的位置,德国科学家史瓦西利用爱因斯坦的方程计算时得出了一个解,如果大量物质聚集在空间一个点,那么就会形成强大的引力,其逃逸速度将超过光速,这就是黑洞。这就是所谓的连光都无法逃脱黑洞控制说法由来,爱因斯坦也对黑洞这玩意的存在很苦恼。
太极就有阴阳八卦图,天生道,道生阴阳万物。老子曰:道可道,非常道;名可名,非常名。道可道,仍是进道出道均要顺道;名可名,仍是扬其名亦可毁其名。非常道,指看似变道无常则又是道有规律有秩序;非常名,指名正言顺则不乱。因此,做人做事不可倒行逆施,要顺应天意。反之,便吸进黑洞被吞噬!
广义相对论场方程存在一个史瓦西解,而这个解则预言了黑洞的存在。据说爱因斯坦曾经对这个解非常头痛。场方程可以很好的解释引力所造成所有现象。而当球体质量达到一个界限时,就出现了连光都无法逃脱的现象。这就是黑洞。因为广义相对论的基础是真空光速恒定。而引力实质是质量引发的时空扭曲。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。2017年12月7日,美国卡耐基科学研究所科学家发现有史以来最遥远的超大质量黑洞,其质量是太阳的8亿倍。