【問題】黑洞的另一頭是什麼?

[FC 10]

最初由 Znoxwl 發表

耶? 黑洞有生命週期喔!

我怎麼有印象黑?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

要說永遠存在也可以

黑洞蒸發的時間計算我在市立文化中心的書上有看到

只是喵到一眼而已 不記得了

經過計算

小小的黑洞要蒸發也需要很長的時間

黑洞的壽命通常都比宇宙長很多

[pw429311 10]

許多科學家視為黑洞的底部是一個質量無限大且不具體積的奇異點

一但物體接觸到這個點立刻就會變的粉碎

曾經看過一本書

他說人類知道時光機的方法早已超過100年了

只是因為科技不足...(反物質等等的...)

還有一些邏輯問題無法解決(子弒母和金塊複製)

有興趣的人可以去找找一本書叫做"如何建造時光機"

裡面對黑洞和蛀孔(蟲洞)有詳盡的介紹

附帶一提...

也有人說宇宙剛形成之前和之後的幾秒鐘

所有的"遊戲規則"都和現在不同

我們現在所知道的規則都是幾分鐘後的產物

或許黑洞就是少數幾個"遊戲規則"不同的東西吧!

Ps.愛因斯坦曾說他從不相信量子力學,因為他不認為上帝會和我們玩擲骰子

[訪客]

霍金的書說上帝是大賭徒xd

那個遊戲規則不一樣的時候是指蒲郎克時期吧？好像只有不到一秒的時間

[不知道 10]

最初由 pw429311 發表

許多科學家視為黑洞的底部是一個質量無限大且不具體積的奇異點

一但物體接觸到這個點立刻就會變的粉碎

曾經看過一本書

他說人類知道時光機的方法早已超過100年了

只是因為科技不足...(反物質等等的...)

還有一?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

質量沒有無限大吧!!!

[√∮×∞＝⊿暉 10]

最初由 湛藍之風 發表

基本上以太陽的質量根本不可能形成黑洞，以公式計算後，要成為一個黑洞至少要10個太陽的質量

你真可愛~我已經寫了是例如

而且並沒有規定質量要多少才能形成黑洞呢~

人工黑洞都能做了,何來此一說?

[pw429311 10]

最初由 不知道 發表

質量沒有無限大吧

應該說那是理論值吧~

而且已經縮成了一個幾乎不具有體積的點

(就像理想氣體我們也把他當作氣體分子不暫體積~)

[訪客]

應該是密度無限大吧...

[fay 10]

原子的組成不是和黑洞一樣嗎

那實驗室也可製造黑洞的吧

[展哥 10]

最初由 √∮×∞＝⊿暉 發表

黑洞死亡方式叫做"蒸發"

它吸收物質時會放出波長,而此放出波長與吸收物質不等價

意指放出波長會比較多~所以經過點點點的時間以後,黑洞就消失啦~

有所謂的白洞理論啦....(跟神奇寶貝沒關係歐~)

就是說如果有一?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

依據量子力學的理論,真空中有不斷出現的正反虛粒子對,但通常很快就彼此互相湮滅,若虛粒子對出現在黑洞附近,就有可能造成其中一個虛粒子被吸入黑洞,而另一顆虛粒子則因獲得能量而升級為真正粒子逃逸,就是'霍金輻射'

[訪客 9a10]

去佛经和道藏中找答案

会有意外的惊喜哦

[CKmonkey 10]

最初由 pw429311 發表

曾經看過一本書

他說人類知道時光機的方法早已超過100年了

只是因為科技不足...(反物質等等的...)

還有一些邏輯問題無法解決(子弒母和金塊複製)

其實子弒母的問題已經用平行宇宙解決了，或是另一種有可能但較少人支持的說法.........

不過金塊複製是什麼?

[訪客]

金塊複製......

應該是說跟未來的人拿錢，你的錢會無限增加

也可以用平行宇宙解決

[*~花小麟~* 10]

問個很白痴的問題

白洞跟黑洞怎麼分

還有白洞跟黑洞的定義 ?!

[高級伴讀書僮 10]

黑洞的容量無限

阿~好恐怖阿.....

[訪客]

白洞目前大多數說法是不存在

只有少數說法有存在

白洞就是反過來的黑洞

黑洞是吸東西，白洞是把東西推開

[紫鳳‧冷燄寒 10]

白洞是根據質量（或質能）不滅定律「推測」出來的。所以，如果真有白洞，噴射出的東西不一定是物質，有可能是能量。目前沒有證據表示重力不是造成質能轉換的原因。當物質穿越奇異點至白洞，所在的位置可能在時間與空間都與我們不同的宇宙。也就是說，白洞可能在任何時間、地點出現，至於穩定與否沒人知道，也許過段時間它會換個位置。

黑洞與白洞的形狀，想像一個負曲率（極大）的平面。當形狀變為兩個漏斗狀時，大概就是科學家們推測的形狀，而中間的接觸點就是奇異點。

另外所謂黑洞，根本是看不到的。因為密度及重力過大，導致光子（１０︿－３８公斤）被吸引過去而吞沒，所以不會有光線反射出來。關於黑洞表面時間凝結的問題，愛因斯坦曾說過重力會改變時間與空間。當重力極大，空間被拉扯，其時間密度也越小。到了黑洞表面（一說是奇異點，總之就是重力最大處）時間幾乎等於凝結。不過那時所有物質已經被拉扯成薄片了。

所閱尚淺，有誤請各位不吝指教

[johnroyer 10]

最初由 justinyeh 發表

白洞目前大多數說法是不存在

只有少數說法有存在

白洞就是反過來的黑洞

黑洞是吸東西，白洞是把東西推開

據說

被黑洞西進去的東西

會從白洞出來

寫就是說

我們這邊的東西從黑洞吸進去

由另一個世界的白洞吐出來

[johnroyer 10]

以下是從 科學人雜誌 電子報 轉載下來的

供大家參考

愛因斯坦在1905年提出狹義相對論時，駁斥了一項19世紀的觀點：光波是由一種假想介質「乙太」的振動而產生的。他主張，光波可以在真空中行進，並不需要任何物質來支撐，不像在介質中傳播的聲波，其實只是介質的振動而已。在近代物理的另外兩大支柱（廣義相對論和量子力學）之中，這個狹義相對論的特性並沒有再修改。而到目前為止，小至次原子核，大至星系，所有的實驗數據，都能用這三大理論圓滿地解釋。

儘管如此，物理學家卻得面對一個深刻的觀念問題。就現在的理解，廣義相對論和量子力學是不相容的。廣義相對論將重力歸因於時空連續體的曲率，而這與量子理論的框架格格不入。在極短的距離之下，一般認為量子力學將會導致時空結構的高度彎曲，但理論學家對此的理解，進展卻極其微小。於是在挫折之餘，有些人便轉向一條出人意表之路：凝態物理（也就是研究如晶體或流體這些一般物質的學問），以尋求指引。

凝態物質在大尺度下，就和時空一樣，看起來也是連續體，不同之處僅在於，它們的微觀結構，是由我們透徹了解的量子力學所支配。此外，由於聲波在不均勻流體中的傳播行為，和光波在彎曲時空中傳播十分類似，因此我們和其他同行正在研究一種聲波的黑洞模型，企圖透過這項類比，獲得對於時空微觀行為的了解。這類的工作成果指出，時空也許正如流體物質一樣，具有顆粒性，而且在微觀的尺度下，會有某個特別優越的參考座標──這和愛因斯坦的假設剛好相反。

黑洞其實並不黑

黑洞是測試量子重力論的最佳場所之一，因為不管是量子力學或廣義相對論，在黑洞附近都極為重要。1974年，英國劍橋大學的霍金（Stephen W. Hawking）將量子力學套用在黑洞的視界上，自此這兩大理論的融合向前邁進了一大步。

根據廣義相對論，所謂的視界就是將黑洞內部（這裡的重力強到沒有任何東西可以逃離）與外部分隔開來的曲面，它不是一種物質的界限。不幸掉進黑洞中的旅人，在通過視界時，並不會有特別的感覺；可是一旦通過了視界，他們就再也無法將光波訊號傳送給黑洞外的人，更別說回到黑洞外頭去了。至於洞外的觀察者，只會收到旅人在通過視界前所發送的訊號。當光波爬出黑洞的重力位井時，它們會被拉長，使得頻率向下偏移，訊號的持續時間也變長。結果對觀察者來說，旅人看起來會像是用慢動作移動，而且會比平常的顏色要紅。

這種稱做重力紅移的效應，並不是黑洞所特有。舉例來說，當訊號在軌道衛星和地面基地之間傳遞時，其頻率和時間也會因重力紅移而改變。GPS導航系統必須把這個變數考慮進來，才能準確運作。不過黑洞特殊的地方在於，隨著旅人向視界趨近，紅移會變成無限大。從外部觀察者的角度來看，旅人墜入黑洞得花上無限久，儘管旅人自己會覺得只過了一段有限的時間而已。

以上對於黑洞的描述，僅僅將光當做是古典的電磁波。霍金所做的，是在把光的量子性考慮進來，重新思考無限紅移所衍生的結果。根據量子理論中的海森堡測不準原理，就算是完美的真空也不是空無一物，而是充滿了量子漲落。量子漲落以虛光子對的形式出現。它們被叫做「虛」光子，是因為在遠離任何重力影響的非彎曲時空中，它們會不停的出現又消失，若是沒有任何外力擾動，就無法觀測得到。

可是在黑洞附近的彎曲時空中，虛光子對的其中一顆可能會陷進視界之內，而另一顆卻留在視界之外。於是這對光子就會由虛轉實，形成一股可觀察到的向外光通量，而此時黑洞的質量也會相應下降。黑洞輻射整體的型態是熱輻射，就和灼熱木炭所發出來的類似，其溫度和黑洞的質量成反比。這種現象就是所謂的霍金效應。除非黑洞吞噬新物質或新能量來彌補損失，要不然霍金輻射會把它所有的質量洩漏個精光。

有個重點，在待會兒以流體來類比黑洞時，會變得非常重要，那就是在非常靠近黑洞視界的空間中，還會保持近乎完美的量子真空。事實上，這在霍金的論證中，是最根本的條件。虛光子是最低能量子態（亦即「基態」）的一項特徵。只有在和同伴分離並爬出視界之外的過程之中，虛光子才會變成實光子。

終極顯微鏡

在建構完整量子重力理論的各種嘗試中，霍金的分析扮演了重要的角色。想成為量子重力的候選理論（例如弦論），就必須先證明它能否重現與闡明這項效應（參見2005年12月號〈重力是一種幻覺嗎？〉）。不過，雖然大多數的物理學家都接受霍金的論證，對它的實驗確認卻遲遲無法達成。原本預期會由星體或是星系黑洞所發出的輻射，因太過微弱而無法觀測。要觀測霍金輻射唯一的希望，是找到早期宇宙殘存、或是在加速器裡製造出來的小型黑洞，但這些也許都是不可能的了（參見2005年6月號〈黑洞製造機〉）。

缺乏經驗實證的霍金效應，有一個惱人的陰影，特別教人心煩：其實，這個理論中有個潛在的瑕疵，就是光子會有無限大的紅移。想一想，要是把時間倒轉來看，發射光子的過程會變成什麼樣子呢？隨著霍金光子越來越靠近黑洞，它會藍移到一個較高的頻率與相對較短的波長。它的時間回溯得越早，就越靠近視界，而波長也就變得越短。一旦波長變得比黑洞還短得多的時候，這個粒子就和它的夥伴結合起來，而變成了之前所討論的虛光子對。

藍移會持續下去到任意短的距離。可是到了比10-35公分（即所謂的普朗克長度）還小時，不管是相對論還是標準的量子理論，就都沒辦法預測粒子會有什麼行為了。這時候你需要量子重力理論才行。因此黑洞的視界就好像是一個神奇的顯微鏡，可帶領觀察者去接觸未知的物理。然而對理論學家而言，這種放大功能卻讓人憂慮。假如霍金的預測是建立在未知的物理上，我們難道不該懷疑它的效力嗎？就像物質的熱容量和聲速，會和它的微觀結構與動力學有關一樣，霍金輻射的性質、甚至是否存在，會不會和時空的微觀性質有關？還是說，情況就和霍金原始的論證一樣，這個效應完全是由黑洞的巨觀性質（它的質量和自轉角動量）來決定的呢？

響聲與亮光

為了回答這些令人坐立難安的問題，加拿大卑詩大學的安魯（William Unruh）開啟了一門新的研究。1981年，他證明了聲波在流體中的傳播，和光在彎曲空間中的傳播有極為接近的類比。他提出，在評估微觀物理對霍金輻射起源上的影響時，這種類比也許會很有用。而且，它說不定可讓類霍金現象的實驗觀測成真。

聲波就和光波一樣，是以頻率、波長和傳播速度為其特徵。我們對聲波的觀念，只適用於波長比流體分子間距大得多的時候；在更小的尺度下，聲波就不存在了。而正是這個限制，讓這項類比這麼有趣，因為它可以讓物理學家研究微觀結構對巨觀現象的影響。然而，真要讓這項類比派上用場，它必須要能延伸到量子的層次。通常，分子的隨機熱運動，會讓聲波的行為和光量子有別。不過當溫度接近絕對零度的時候，聲波就會表現得和量子一樣了，物理學家稱之為「聲子」（phonon），來強調它和「光子」（光的粒子）的類比。實驗家對於聲子在晶體以及低溫下仍保持流體狀態的物質（如液態氦）之中的行為，早就在進行例行的觀測了。

聲子在靜止與均勻流動的流體中的行為，就和光子在沒有重力的平坦空間中一樣。這類聲子以固定波長、頻率與速度沿直線傳播，像聲音在游泳池或是平順流動的河流中，就是從音源一直線傳遞到我們耳朵。

然而，在流動不均勻的流體中，聲子的速度會改變，而且它們的波長也會拉長，正如同彎曲空間中的光子一般。在流入峽谷的河流中，或是在旋進排水孔的渦流中，聲波會變形扭曲，並且沿著彎曲的路徑行進，就像是星體附近的光一樣。事實上，這類情況可以用廣義相對論的數學幾何工具來描述。

流體對聲音的作用方式，甚至可以像黑洞對光的作用方式一樣。創造這種聲學黑洞的方法之一，是利用一種流體力學家稱為「拉瓦爾噴嘴」（Laval nozzle）的裝置。這種噴嘴的設計，會讓流體在最狹窄處，達到並且超過聲速，而不會產生衝擊波（一種流體性質上的突然變化）。其等效的聲學幾何，與黑洞的時空幾何非常類似。超音速的區域與黑洞的內部相對應：相反於流動方向傳播的聲波，只能被沖往下游，就像被黑洞中心拉住的光一樣。次音速的區域則對應到黑洞之外的時空：聲波能夠往上游傳播，而唯一的代價是波長被拉長，就像光會被紅移一樣。在這兩個區域的交界，行為上和黑洞的視界是一模一樣的。

[a26732300 10]

我去問地科老師好了..

[訪客 9a10]

如果黑洞真的是一个奇点的话，那按广义相对论，所有的物理定律在此处失效，故永远无法知道里面到底什么样。除非修改广义相对论。