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英国剑桥大学克尔教授:克尔黑洞可能与白洞连接

 更新时间:2019-04-30 17:58

  据美国《每日科学》网站报道,美国华盛顿大学的物理学家协同法国学者成功模拟出克尔黑洞图像。与其复杂的理论模型不同,该图像令人惊讶的简单。这项成果不但有助于更好地理解克尔黑洞的构造与转动黑洞的引力场,还可将理论假说和图像相比较,促进理论的进一步完善。

  仔细看看这张整体模拟图像表面上确实很简单,形状很像一个早晨刚盛开的喇叭花,当然了这只是简单的模拟了黑洞的表象,正所谓透过现象看本质,不过这还需要一个漫长的过程来论证。

英国剑桥大学克尔教授:克尔黑洞可能与白洞连接

  图像虽然简单但是作用可不容小觑啊,不管怎么说这项成果不但有助于更好地理解克尔黑洞的构造与转动黑洞的引力场,还可将理论假说和图像相比较,促进理论的进一步完善。其实看到这里我们还是没有看到到底什么是克尔黑洞,那我们不妨耐着性子继续往下来看看说不定会有我们想要的答案。

  我们知道由于所有恒星都自转,所以其形状必不能成为严格意义上的正圆球形,因此亦不能由球对称的理论来描述它。早在1963年新西兰物理学家罗伊-克尔得到了能描述不带电旋转恒星的爱因斯坦引力场方程的解,这一理论对于天文学的意义,并不亚于一种新基本粒子的发现,于是就用他的名字命名的这类恒星坍缩形成的黑洞——克尔黑洞。

英国剑桥大学克尔教授:克尔黑洞可能与白洞连接

  换句话说的通俗点就是克尔黑洞其实就是有旋转、无电荷的黑洞,我不知道各位网友是否同意这样的说法,可以说就是以物理学家罗伊-克尔的名字命名的黑洞。

  上面我们已经说了克尔黑洞是以恒常速度旋转的,那么根据爱因斯坦引力场方程,一颗规缩成黑洞的转动恒星的引力场会最终达到一个平衡状态,这个状态只依赖于两个参量,一个是质量另一个就是角动量,后者代表恒星的旋转的速度,类似于基本粒子的自旋。一直以来这类带有角动量的黑洞,被称之为自然界最完美的物体之一,其相关的守恒定律与理论假说在问世40年后仍然是个未解之谜

  但是现在这个模拟图显示克尔黑洞是轴对称的,即绕对称轴转动,作短程线运动的试验粒子其能量是守恒的。同时其绕对称轴的角动量分量也守恒,另外它还允许试验粒子遵循第三个守恒定律。

英国剑桥大学克尔教授:克尔黑洞可能与白洞连接

  而在克尔黑洞中所有的数理方程包括支配引力波传播的一些方程,都可以分离变量,因而得到明确的解。因此研究人员也可以借由图像分析,在克尔黑洞环境中如何依据广义相对论来描述小质量黑洞绕大质量黑洞进行旋转的动作。

  同时虽说图像的建立由理论模型而来但研究人员仍希望,可视化的成果亦能对引力波天文学领域的理论起到或修正或补充的作用。

  “大质量恒星坍塌后形成黑洞”、“黑洞分为静止黑洞和旋转黑洞,旋转的黑洞就是‘克尔黑洞’。”8日下午,国际著名天体物理学家、数学家、物理学家罗伊帕特里特 克尔(Roy Patrick Kerr)教授,在云南大学的科学大讲坛上讲授《黑洞和时间》,在近一个半小时时间里,克尔教授和场内观众一起就“黑洞”理论进行了知识普及和问答互动。

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