20xx年愛因斯坦講的相對論的故事讀后感(3篇)-資料下載頁
2025-08-13 13:48本頁面
【正文】 們從另外的角度去理解，就不難理解光速不變。平常物體的運動依賴于參考系的運動，即參考系運動狀態(tài)的改變會導致物體運動的改變，而光的運動不一樣，比如說，從物體a上發(fā)出一束光，不管物體a的運動狀態(tài)如何變，而光的運動依然不變，這是因為光的運動不需要依賴任何介質(zhì)。也就是說，光源只決定光的運動方向，而不能決定光的運動速度。實踐證明光速不變是正確，不管你從任何方向，任何參照系去測量光的速度，都是一樣的。說到這里，也許有人會認為光在真空中的傳播是一成不變的，實際是并非是這樣的，在強大的引力場作用下，光的速度就要發(fā)生改變。什么是黑洞？“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個“大黑窟窿”，其實不然。所謂“黑洞”，就是這樣一種天體：它的引力場是如此之強，就連光也不能逃脫出來。也許這樣還不容易理解，舉個例子：地球上的物體，由于地球的引力作用，當其運動速度小于第一宇宙速度時，就不能脫離地球，只能在地球上運動；當其運動超過第一宇宙速度時，它就可以脫離地球。黑洞其時就是這樣一種大質(zhì)量天體，它的質(zhì)量很大，以致于它產(chǎn)生的39。引力場連光子（根據(jù)現(xiàn)代物理學理論，光是由具有一定質(zhì)量的光子構(gòu)成的）都不能逃脫。因此黑洞并不是一種非發(fā)光體，而是它發(fā)出的光不能逃離它的引力場作用以致于人眼無法觀察到。根據(jù)廣義相對論，引力場將使時空彎曲。當恒星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒什么影響，從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。等恒星的半徑小到一特定值（天文學上叫“史瓦西半徑”）時，就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進去，“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真正是“隱形”的，等一會兒我們會講到。那么，黑洞是怎樣形成的呢？其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒星演化而來的。我們曾經(jīng)比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恒星衰老時，它的熱核反應已經(jīng)耗盡了中心的燃料（氫），由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積孝密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學家的計算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。這次，根據(jù)科學家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度（史瓦西半徑），正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有“隱身術”，人們無法直接觀察到它，連科學家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識?？墒歉鶕?jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
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