黑洞|黑洞有什么好研究的?为何它能让3位科学家获得诺贝尔物理奖?

大多数人认为在宇宙中 , 恒星是最难靠近的 , 因为它们表面的超高温会熔化一切物质 , 但实际上还有一种天体比恒星更难以靠近 , 因为一靠近就意味着消失 , 这种天体就是黑洞 。 黑洞的可怕之处在于它能够将所有出现在事件视界范围的物质和光线都吞噬掉 , 因此光照射在黑洞里无法得到有效的反射 , 人类也无法通过肉眼观测到黑洞的存在 。
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根据报道 , 今年的诺贝尔奖在国庆期间颁布了 , 其中备受瞩目的诺贝尔物理学奖再次颁给了在天文领域有杰出研究的三位科学家 , 分别是罗杰·彭罗斯、莱茵哈德·根策尔和安德烈亚·盖兹 。 值得注意的是 , 这三位科学家的研究对象都是黑洞 , 可以说他们对黑洞的研究奠定了人类对黑洞的认知 , 那么他们研究了什么内容呢?
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是谁让黑洞得到了证明?
根据记载 , 最早预言黑洞存在的是科学伟人爱因斯坦 , 他所提出的广义相对论几乎否定了当时所有与时空相关的理论 , 并且提出了黑洞最早的模型 。 在爱因斯坦之后 , 科学家奥本海默通过计算发现了宇宙中的大质量恒星到了演化末期会发生强烈的坍塌现象 , 从而演变成另一类天体 。 这些与黑洞相关的研究尚且是理论上的推测 , 后来罗杰·彭罗斯出现了 。
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彭罗斯在详细了解了前人对黑洞的理论研究之后 , 开始尝试从数学上去证明该天体的存在 。 最终他通过数学计算得到了一种十分奇特的天体 , 该天体确实是可以通过广义相对论推导得出 , 但是现有的任何科学理论在这种天体的内部都失效了 。 彭罗斯在爱因斯坦去世后的第十年发表了他对黑洞的研究理论 , 该研究至今仍然是黑洞领域的重要成果 。
其他两位科学家都做了哪些研究?
莱茵哈德和安德烈亚是两位天文领域的科学家 , 他们同样对黑洞问题感兴趣 , 于是各自领导一支队伍对银河系内的黑洞情况进行探索 。 在探索的过程中 , 两组人员通过研究距离银河系中心最近的恒星发现 , 它以惊人的速度不停地运动 , 而科学家们无法确定银河系的中心存在什么物质 。 于是研究人员提出推测 , 银河系中心可能存在一个特别的黑洞 , 即超大质量黑洞 。
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为了证实这一推测 , 莱茵哈德和安德莉亚利用了世界上探测能力最强的望远镜 , 然后用它来观测银河系的中心 。 在观测的过程中 , 这两个团队不断地改善现有的观测技术 , 不断地克服观测中的难题 , 最终所达成的成就促进了人类天文学的进步 。 最终他们也证实了一个事情 , 银河系中心存在着超大质量黑洞 。
黑洞的存在告诉了我们什么?
黑洞的存在说明了很多东西 , 首先它证明了爱因斯坦、奥本海默等科学家的预言 , 说明了科学家们的预言也并非天马行空 。 科学家作为人类科学的引领者 , 他们必须具有勇于探索、勇于开创的精神 , 否则人类科学就不会一直向前发展 。 而探索和开创往往会需要各种假设 , 也可能走错路 , 但所得到的经验和认知都是探索的价值 。
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其次 , 黑洞的存在说明了没有什么是永恒的 , 如果有的话那就是未知 。 人类作为地球上唯一的高智慧生物 , 唯一拥有探索宇宙能力的物种 , 所面对是茫茫宇宙 。 宇宙有多大?无法得知 。 宇宙内有多少颗行星?也无法探索得知 , 因此宇宙领域还有数不尽的未知事物等待着人类去探索 , 黑洞只是其中一个典型的例子 。
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【黑洞|黑洞有什么好研究的?为何它能让3位科学家获得诺贝尔物理奖?】通过对黑洞的研究 , 科学家们可以进一步研究恒星的演化 , 同时也对宇宙有进一步的了解 。 今年的诺贝尔物理学奖再次颁给了天文领域的科学家 , 这说明天文学领域的研究越来越得到重视了 , 人类想要向外发展 , 就必须探索宇宙 。


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