Environment 版 (精华区)

发信人: lichunlu (露露365), 信区: Environment
标  题: 从大爆炸到黑洞
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年03月03日09:53:03 星期一), 站内信件

在霍金之前，所有的宇宙理论都以广义相对论为基础，但是只有霍金发现并证明了广义相
对论只是一个不完全的理论，它不能告诉我们宇宙起源的细节。因为根据广义相对论得出
的结论，所有的物理理论（包括它自己在内）都将在宇宙的开端处失效。显然，广义相对
论只是一个不完全的“部分”理论，所以奇点定理真正所显示的是，在极早期宇宙中有过
一个时刻，那时宇宙是如此之小，以至于人们不得不考虑用20世纪另一个伟大的“部分”
理论——专门描述微观世界的量子力学——来研究它。霍金和他的搭档被迫从对极其巨大
范围的理论研究转到对极其微小范围的理论研究。

　　恰好有这样一种可能存在的微型天体可作为研究对象。正如霍金后来回忆的：“研究
黑洞的性质，有助于我们同时理解大爆炸奇点，因为他们之间实在是太相似了。”于是他
开始潜心研究黑洞问题。

　　【名词解释 黑洞：一颗内部燃烧尽了的大质量恒星由于自身的重力作用，外壳不断向
中心坍塌缩小，最后就会形成致密的黑洞。黑洞是宇宙中的实体微粒，它们的体积趋向于
零，而密度（密度＝质量÷体积）几乎是无穷大，由于具有强大的引力，物体只要靠近这
个微粒，就会被强大的引力吸住，连每秒传播30万千米的光也不能幸免。也就是说，没有
任何信号能够从黑洞的作用范围内传出，这个作用范围的界限被称为“视界”，人类无法
看到里面的情形——对于观测者来说，那就是漆黑一片——这也是黑洞名字的由来。】

　　1971年，霍金指出，宇宙大爆炸时间可能产生像质子那么小（半径10-13厘米）的重约
十亿吨的“太初黑洞”，它们的寿命大约和宇宙年龄相同。

　　1973年霍金、卡特尔（B. Carter）等人严格证明了“黑洞无毛定理”：“无论什么样
的黑洞，其最终性质仅由几个物理量（质量、角动量、电荷）惟一确定”。即当黑洞形成
之后，只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量，其他一切信息（“毛发”）都丧失了。
“黑洞”的命名者惠勒（J.A. Wheeler）戏称这特性为“黑洞无毛”。 

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             /   /    /     真怀念那无忧无虑的日子……
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