宇宙黑洞的内部构成及相关宇宙学说,主张人物简述
导读:本文介绍了几种宇宙学说和主张人物,包括爱因斯坦的相对论、平行宇宙理论、太阳系天体的物理特点、宇宙中的各种现象和宇宙的结构。如下为有关宇宙黑洞里有什么,简述几种宇宙学说及主张人物的文章内容,供大家参考。
2、简述几种宇宙学说及主张人物
爱因斯坦
1 宇宙四维空间 一切都是相对的 时间与空间是相对的,在空间里速度越快在时间里就越慢 你以极快速度跑可以与你儿子同龄
2平行宇宙或者叫多重宇宙论,根据这种理论,在我们的宇宙之外,很可能还存在着其他的宇宙,而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应,这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同,也可能不同。
3、宇宙中真的有奇怪现象吗。。。。。。。。。。。。。。。例如水怪
物质多样性
太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为0。70克/立方厘米,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。 太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。 恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几
十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。 星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需2。2亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。 现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见 太阳系起源 )。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10 -36 秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。
4、宇宙有尽头么?
我就在捕虫一下吧。有这样的说法,从宇宙大爆炸到现在,宇宙一直处于膨胀状态,也就是在不断的扩大,从这个意义上来讲,可以说宇宙是无限的。我们所说的宇宙,也就是可视宇宙。这一点,宇宙光谱分析的红移现象可以解释。但还有一种说法是当宇宙膨胀到一定程度后,天体的引力会和宇宙的膨胀力逐渐平衡,然后达到一个平衡点后,宇宙开始收缩,最终回到爆炸时的一个奇(念积)点。
6、宇宙外面有什么?
宇宙的性质总体是不变的,它等于宇宙总质量和总能量的和,质量和能量是可以相互转变的,宇宙初期能量占主导地位,质量占次要地位,所以宇宙间的星系在加速相互远离。到后期宇宙的能量消耗尽了,能量的消耗结果就是转换成质量,质量逐渐占主导地位,宇宙的扩张逐步减速、终止、并逐渐改为收缩,和并,最后形成一个超级黑洞。
由于超级黑洞的质量非常巨大,黑洞核心的位置的质量被压缩到不能以质量的形式存在,而转化为能量的形式被困在黑洞的中心,随着黑洞的质量不断增加,内部以能量形式存在也不断加大,当达到一个临界值时,能量冲出黑洞的束缚向外扩散,黑洞的质量外壳被炸得粉碎,新的大爆炸发生了,宇宙进入新的由简单到复杂的演化过程。粒子开始出现,随后出现原子、分子等,最后发展出星系。
现代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 宇宙由星系的巨大超星系团构成,星系周围是大团看不见的空荡荡的太空。每个星系又包含了数以十亿计的恒星,构成这些恒星的物质是一些非常小的粒子。质子、中子和电子是最普通的粒子,它们通常以原子的形式结合在一起。质子和中子是由更小的粒子构成的,这种粒子叫夸克。 一切存在中,宇宙最大。科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。 理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。 问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10^-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。 然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开宇宙的可能性大一些。 恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程会使气体越耗越少,以致最后再没有新的恒星可以形成。10^14年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。 10^17~10^18年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。当宇宙到10^24岁时,质子开始衰变为光子和各种轻子。10^32岁时,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。 10^100年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逸出,并最终完全消失,宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙末日到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。 闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。 以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,
7、宇宙中都有什么?
我们居住的地球是太阳的一个大行星。太阳系中的九个大行星以太阳为中心由内向外排列的顺序是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。其中除了水星和金星外,其余七颗行星都有自己的卫星,目前,太阳系中已发现的卫星有近50颗。在太阳系中,还有为数众多的小行星、彗星、流星和陨星等。那么,在太阳系之外,还有什么呢?
在晴朗的夜晚,天空布满了星星,其中,恒星占绝对多数。恒星,就是像太阳一样自己能够发光的天体。我们银河系就有上千亿颗恒星。恒星的体积、光度、质量和密度等都有很大差别。有的星星很亮,光度比太阳大上百倍到一万倍,这种星叫巨星。有的星星,光度比太阳亮上万倍到几百万倍,半径可超过太阳的一千倍,叫做超巨星。还有一种光度低、体积小而密度极大的白色星叫白矮星。
有的白矮星光度小到只有太阳的几万分之一,体积只有地球的几十分之一大,而密度却大到每立方厘米几百公斤、几吨甚至上千吨。目前已经发现的白矮星就有1000多颗,据估计,光我们银河系的白矮星就有100亿颗。1967年,人们发现了一种快速自转的中子星,又叫脉冲星。中子星是恒星中最小的侏儒,大多数中子星的直径只有10公里左右,可是它的密度却大得惊人,每立方厘米达1亿吨,如果用万吨巨轮来拖,中子星上1立方厘米的物质需要1万艘才能拖得动。已发现的中子星有300多颗。
恒星除了以单个的形式存在于宇宙空间外,还有由两颗或两颗以上至10颗左右的恒星在一起组成的具有物理联系的恒星集体,它们分别称为双星和聚星。现已了解到,仅就太阳系附近的空间来说,属于双星和聚星的恒星数目,就有一半之多。还有由几十颗到几十万颗恒星组成的恒星集团,称为星团。银河系里已发现的星团有1000多个,还有很多没有发现的,估计有18000个。
在恒星世界里,还有一些亮度会发生变化的星,称为变星。它们的变化有的很有规律,有的没有什么规律。有时候,在天空中某个地方会突然出现一颗很亮的星,它的亮度变化非常突然而且剧烈,在两、三天的时间内迅速增加,以后再慢慢减弱,在几年或几十年之后才恢复原来的亮度。由于这种星离我们比较远,比较暗,所以在没有变亮的时候,一般看不到。变亮时光度突然增加几万、几十万甚至几百万倍,才被我们看到,因此称为新星,我国古代叫“客星”或“暂星”。还有一种亮度增加得更厉害的恒星,叫“超新星”,它的实际亮度比太阳还要亮几千万倍到几亿倍。目前在银河系中发现的新星有150多颗,超新星只有8颗,而在河外星系里发现的超新星已超过500颗。
通过望远镜观测或拍摄照片,可以看到一些会发光的云雾状的天体,叫做“星云”。最初人们把星云分成两大类,一类是银河星云,或河内星云,一类是河外星云。银河星云就是在银河系范围以内的星云,是由极其稀薄的气体和尘埃组成。银河星云包括行星状星云和弥漫星云两大类。行星状星云是一种呈圆盘状的、淡淡发光的天体,从外貌上看很像遥远的行星的样子。在行星状星云的中央,常有一个很小的核心,那是一颗高温恒星。有些行星状星云呈圆环形状,天琴座环状星云就是一个有名的典型行星状星云。已发现的行星状星云有1000多个,估计在整个银河系中约有4-5万个。弥漫星云的形状很不规则,而且没有明显的边界。弥漫星云比行星状星云大得多,也暗得多。它的密度极小极小。“河外星云”与银河星云的本质是完全不同的。在大型天文望远镜建造使用后,人们发现“河外星云”并不是星云,而是由几亿、几百亿甚至几千亿颗恒星组成的与银河系同级的庞大的恒星系统。因此,现在一律改称“河外星云”为“河外星系”,简称“星系”。“河外星系”距离我们实在太遥远了,以至看起来就像小小的、发光的斑点。现在已经能够观测到的河外星系有10亿个以上,但用肉眼能够看到的只有大、小麦哲伦星云和仙女座星云。星系的聚集方式和恒星非常相似,孤立的星系是极个别的,绝大多数星系都是属于各种类型星系集团中的一员。两个星系聚集在一起,组成了双重星系。三个以上到十几个星系聚集在一起的,称为星系群。上百个至上万个星系聚集在一起的星系集团,则称为星系团。60年代以来还发现了一种像星星一样的光点,它的光度、质量和星系一样,我们叫它类星体。目前已发现的类星体有1500多个。
在没有恒星又没有星云的广阔的星际空间里,还有些什么呢?是绝对真空的吗?人们通过观测发现,星光在穿过星际空间以后,被大大减弱了,这一现象证实了星际空间并不是真空的,而是存在着物质。不过那里的物质极其稀薄,平均每立方厘米的空间内仅有0.1-1个原子。若按地球上的标准来衡量,这够得上标准的真空了。甚至地球上的高标准真空实验室都赶不上它。尽管星际空间物质密度如此稀薄,但它却像雾一样遮住了天文学家观测的视野,使他们难以辨别远方的星星。观测结果表明,这些物质90%是气体,另有10%是极小固体尘埃。气体中90%是氢,10%是氦;尘埃中有水和甲烷的结晶以及石墨、二氧化硅及铁镁等物质。1969年发现了其中还有甲醛这样复杂的有机分子。此外,在广阔的星际空间里还存在有宇宙线和极其微弱的星际磁场。
前面谈到的各种天体系统包括行星、太阳系、恒星、星团、星云、星系、星系群、星系团、星际物质等,都不是孤立地存在的,也不是固定不变的,而是在不断地运动、变化和互相转化。所有这些天体,构成了现在我们可以观测到的宇宙。根据目前仪器的能力,它的范围可达100多亿光年。我们把它们的总体叫做总星系。总星系之外还有些什么,是什么样子,随着科学技术的发展,今后将会逐步了解。
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