打造声音黑洞欲解黑洞蒸发之谜

据英国媒体报道,以色列物理学家创造了一个可捕获声音而不是光线的人造黑洞,并试图借助这个黑洞探测理论上存在的“霍金辐射”。霍金辐射是由著名物理学家斯蒂芬·霍金在30多年前提出来的,能够让黑洞随时间流逝逐渐蒸发直至消失。     

神奇的霍金辐射

黑洞是宇宙中吞噬万物的恶魔,是任何物质陷进去再也逃不出来的无底深渊。但是,1975年,霍金在研究中惊奇地发现,黑洞其实并非我们想象的那样只吃不吐,实际上,它们正在不断的辐射粒子,这就是黑洞辐射(因为霍金在黑洞辐射上突出的贡献,现在我们通常称这种辐射为霍金辐射)。要了解霍金辐射,还要从霍金对黑洞视界的研究开始,因为正是在对黑洞视界的特殊性质研究的基础之上,霍金发现了神奇的霍金辐射。不可能减小的黑洞视界在黑洞一系列的特异的性质之中,黑洞视界是对我们来说非常重要,因为这是我们接近黑洞而不被黑洞吞噬的最近的距离范围。黑洞…     

霍金与时间箭头之谜

介绍了时间箭头问题(即时间为什么存在方向性)以及霍金对这一问题的研究。霍金最初进入宇宙学领域时首先对电磁学时间箭头问题进行了研究,他认为电磁学时间方向性的根源在热力学,而人主观感受的时间方向(心理学时间箭头)必然与热力学时间箭头一致,都是沿着熵增的方向。后来,在进行量子宇宙学研究时,霍金提出了无边界模型,在这一研究中霍金一度得出了宇宙膨胀时熵增加、宇宙收缩时熵减小的结论,但后来他认识到这一结论是错误的,并称之为自己在科学上的最大错误。     

霍金的赌局

斯蒂芬·霍金大概是当今世界上知名度最高的物理学家了,他研究了广义相对论中的奇点,为黑洞的存在找到了依据,还提出了黑洞可以旋出辐射这样颠覆人们认识的理论。而除了在专业领域的这些成就之外．让他成为家喻户哓的公众人物的还是他的科普著作《时间简史》。霍金把介绍高深物理问题的科普书写成了全世界流行的畅销书,在公众中间掀起了宇宙学热潮,这个成就可以说是前无古人的。     

霍金的六大惊人预言

正2018年3月14日,英国著名物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。一直致力于探索宇宙奥秘的霍金,曾经做出过哪些令人膛目结舌的预言呢?预言1:"黑洞"不存在霍金2014年1月提出这一论断时,一度震惊了科学界,因为这与他自己过去提出的理论相悖。1974年,霍金提出了著名的"霍金辐射"学说,该学说是霍金对天体物理学做出的最大贡献之一。霍金在该学说中指出,黑洞在形成中质量     

多面霍金

正英国著名物理学家史蒂芬·霍金于2018年3月14日逝世,享年76岁。这位伟大的物理学家提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,向人类揭示了宇宙和黑洞的奥秘,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,为人类做出了重要的贡献。除了物理学家,霍金还有其他身份。轮椅钢铁侠霍金在21岁时被诊断患有肌萎缩侧索硬化症(ALS,又名渐冻症),当时医生诊断他只能活两年。在病情加重的数十年里,他逐渐全身瘫痪,失去说话、写字     

美专家挑战霍金黑洞理论

黑洞真的存在吗?它们到底在哪儿?从黑洞这个概念提出至今,科学界关于黑洞存在与否的争论就始终没有停止过。近日,美国凯斯西储大学的物理学家劳伦斯·克劳斯发表在新一期的《物理评论D》上的文章直指黑洞是不可能存在的。这无异于一石激起千层浪,因为著名的"霍金辐射"理论就是建立在黑洞存在的基础之上的。一旦克劳斯的"无黑洞论"成立,那么,所有人都明白,这将是对近几十年来世界天文物理学研究的颠覆!     

暗物质和暗能量

哲学上的对立统一规律告诉我们,有明必有暗。暗物质、暗能量应该遵循对立统一规律而存在。物质的共同属性——物质必然辐射,那么暗物质的共同属性必然是吸收辐射。暗物质吸收辐射产生的能量(影响时空分布变化程度的度量)——暗能量。被称之为时空涟漪的引力波就是弯曲的辐射。     

科技情报站

正世间再无霍金,时间永留简史3月14日,英国著名物理学家斯蒂芬·霍金去世,享年76岁。霍金1942年1月8日出生于英国牛津,21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的渐冻症(卢伽雷氏症),全身瘫痪,不能言语,唯一能动的只有两只眼睛和三根手指。尽管如此,可他一直坚强地活了下来并在科学领域一直不断求索,证明了广义相无对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,他是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一,被世人誉为"宇宙之王"。     

科学家为什么屡赌屡输?

在我们普通人的印象里,科学家都是大脑比较发达的人物,他们思维比较缜密,分析比较深刻,看问题比较长远,在打赌活动中应该占有优势,但事实并非如此,他们在赌局中屡屡败下阵来。霍金打赌三连败研究黑洞的著名英国物理学家霍金打了三次赌,全都输了。第一次是在1975年,霍金与美国物理学家索恩打赌,关于天蝎座X-1(X指X射线源,1     

微型黑洞制造了万物

早在1971年．英国物理学家斯蒂芬·霍金就提出,宇宙之初时空的快速膨胀会挤压产生出来的物质,形成体积极小的微型黑洞。理论上看,这些微型黑洞应该到处都有,而且它们的体积如此之小,我们用显微镜也无法观察到它们。那么．它们真的在我们周围存在吗？我们如何才能观察到它们呢？     

热力学极限Dicke模型自旋压缩

单模Dicke模型因其能产生"超辐射相变"而著名。所谓的"超辐射相变"就是一个由正常相到超辐射相的量子相变。通常情况下,量子涨落、熵和保真度等物理量的临界行为与量子相变有重要关系。在这篇文章中,我主要讨论处于Dicke哈密顿量基态的原子模式与超辐射量子相变之间的联系。首先简要介绍量子测量的基础以及原子自旋压缩的定义。最后给出处理热力学极限下Dicke模型的解析方法,并分析了光子自作用强度D取不同值时,对自旋压缩的影响,D取值越大,自旋压缩越明显。     

量子榨能机

热力学的奠基者们通过冷暖热源的热机的思维实验，使理论研究得到了长足的进展。现在，有些研究量子力学的物理学家，期望能够利用蒸汽机思维实验的“量子版”，找到产生的控制能流的方法。研究结果表明，利用量子的特性，有可能“突破”不可侵犯的热力学第二定律。     

批改"大爆炸学说"

一、“大爆炸学说”原有的表述上个世纪70年代末,西方粒子物理学家和量子宇宙学者联手勾画出一部宇宙创始史,以霍金的《时间简史》为代表,认为宇宙发端于距今100多亿年前的大爆炸。在大爆炸以前,没有任何天体,也没有粒子和辐射,只有一种单纯而对称的真空状态以指数方式膨胀着。     

浅谈黑洞量子隧穿辐射的新进展

本文综述了黑洞ParikhWilczek量子隧穿辐射的发展,从黑洞霍金隧穿辐射开始,到Parikh-Wilczek量子隧穿辐射理论,再介绍了张靖仪、赵峥等人对此方法的推广。但最近蒋青权等发现,张靖仪、赵峥等人的方法存在缺陷。认为他们将无质量隧穿粒子和有质量隧穿粒子的测地线方程分别求解是不完美的,是与变分原理—第一原理相悖的。因此他们提出利用变分原理从同一个经典的Lagrangian作用量中自然地得到隧穿粒子的测地线方程,该方程能将无质量和有质量隧穿粒子的测地线方程统一地给出,克服了先前工作中将无质量粒子和有质量隧穿粒子测地线方程分别求解的缺点。值得注意的是,通过Lagrangian作用量来定义隧穿粒子测地线方程的方法是对Parikh-Wilczek隧穿方法做出全新的和重要的发展。     

宇宙的重量已被证实

物理学家现在已经获得了显示标准模型可精确地预测质量中有多少质子和中子的计算数据,该标准模型对大多数的可见宇宙粒子及它们的相互作用进行了描述。根据一种被称作量子色动力学的标准模型理论,所谓的“胶子”将组成质子和中子的夸克结合在一起。由于这一理论预测的是质子和中子中的能量,而能量和质量是等量的,量子色动力学应该也能够预测质子和中子的质量。可是．实际上要解决量子色动力学方程是非常令人困惑难解的。一个欧洲的研究团队现在介绍了用量子色动力学来计算粒子质量的最大型的计算努力之一。     

霍金:在宇宙最深处思考

一个瘦得出奇、全身瘫痪的天才，他的身体无力地蜷缩在轮椅里，思想却在宇宙的最深处飞扬，穿越时间与空间，追寻宇宙的尽头，探索黑洞的隐秘──这就是斯蒂芬·霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。　　霍金是最早用广义相对论推演宇宙演变的科学家之一，他关于“宇宙起源于大爆炸，并将终结于黑洞”的论断已被科学界广泛接受。时间、空间的历史与未来，就是他的研究对象。　　在他之前，没有人能解释在宇宙“大爆炸”之前发生过什么事情。霍金以他的研究解释了宇宙如何创生，以及形成行星和星系的物质如何被创造，从而创…     

霍金与彭罗斯关于"量子引力论"的争论

"量子引力论"是融合广义相对论与量子力学两大基础理论而建立起来的描述微观和宏观世界的理论,目的是解决大爆炸宇宙模型中的奇点问题,即在宇宙的开端(时空奇点),广义相对论及相关理论都"失效"的问题,目前主流的理论是"弦理论"。关于"量子引力论"目前有许多争论,本文考察霍金和彭罗斯关于"量子引力论"的争论。从三方面来进行考察:(1)关于"实在"的争议;(2)关于理论基础的争议;(3)关于科学方法论和科学认识论的争议。通过霍金与彭罗斯的争论,可以略窥当今理论物理学面临的困难和前景。     

黑洞的传说和问题

21世纪伊始,“宇宙大爆炸”与“黑洞”(甚或霍金的“量子黑洞”)几乎已成家喻户晓的热门话题,各种媒体不惜工本、不计篇幅、不限时间予以大张旗鼓的宣传报导,构成了国人有目共睹的一道新风景线。有报导说,誉满全球的霍金教授这次在人民大会堂作报告,本来免费的门票竟被炒到千元之价,而镜头下却又是:不少听众入席后昏昏然睡起大觉,或干脆悻悻然拂袖退场。科学不是表演,人们不会象看马戏那样能立竿见影长知识;科学不是信仰,想通过朝圣跻身科学精英圈者,不花高价买个莫名其妙那才怪!科学需要真才实学,学术始于ABC知识。鉴此,本期推出《宇宙学:科学乎神话乎?(摘译)》和《黑洞的传说和问题》二文———前者系国际著名大科学家、诺贝尔物理学奖获得者阿耳文晚年之力作,后者出自物理系科班出身的余荣镇、雷锹二先生之手,意在让读者不花分文或只需区区小钱(一期《发明与革新》,连邮资才3.8元)便能领略“大爆炸”与“黑洞”到底说的是什么,同时还可听到不同的声音———“偏信暗,兼听明”才能取得真经。     

暗物质长的什么样？

没有人亲眼见过暗物质,否则所见之物也就不是暗物质了。不过,科学家还是可以从理论上推测暗物质的形状,比如,英国和丹麦的理论物理学家推测出了暗物质的一种形式,直径20厘米、由原子积聚而成的球体。这些暗物质球每个重约1011千克,难以被我们目前的仪器所探测,人们只能通过暗物质对物质的引力影响来间接地了解它们。按照目前宇宙学的标准模型推算,宇宙物质中约4%是普通物质,也就是我们所能观察到的物质;23%左右是暗物质,73%左右是暗能量。这些暗物质和暗能量的真面目是今天的宇宙学中最大的秘密。暗物质球是怎么产生的呢?物理学家认为,在宇…