黑洞

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张朝阳与David Tong谈物理学习:科学教育必须注入严谨的数学思维
央广网· 2025-08-19 09:34
经典物理是人类理性认识自然的第一次系统性突破与技术革命的基石。两人对话从经典物理切入,汤大卫教授提到,他在剑桥的办公室就能够看到牛顿 当年工作的办公室,"而牛顿的家门口,那棵400年的苹果树还在结果"。更鲜为人知的是,在这个小屋里,牛顿差点错失了经典力学创立者的身份。 17世纪,在伦敦一所咖啡厅里,胡克(Hooke)、雷恩(Wren)和哈雷(Halley)三位天才已经得到了引力的平方反比律(1/r2),却始终无法解释行 星轨道为何是椭圆的。彼时,牛顿早已完成运动定律与万有引力定律的推导,却决定将成果尘封,二十年未对外透露,直到哈雷登门拜访,椭圆轨道与引力 定律的证明才得以面世,带来了物理学史上首次理论统一。"牛顿第二定理是关键",张朝阳补充,牛顿定律不仅整合了开普勒定律,更通过方程两边质量相 消揭示了引力的普适性。 流体力学揭示了飞机起飞的奥秘,这已是当今的常识。然而1903年莱特兄弟试飞成功前,"纳维-斯托克斯方程曾让我们误以为飞机不能飞。"汤大卫教 授解释,忽略方程中的粘性项后,理论上飞机既无升力也无阻力,完全无法解释莱特兄弟的成功。直到1905年,普朗特终于发现关键。那个看似微小的粘性 项其实并不可忽略 ...
新发现黑洞,质量=36000000000个太阳
财联社· 2025-08-12 13:21
黑洞发现与研究 - 英国朴茨茅斯大学与巴西联邦大学联合团队在距地球50亿光年的"宇宙马蹄"星系中心发现迄今质量最大的黑洞,其质量达太阳的360亿倍,相当于银河系中心黑洞的1万倍,接近理论预测的黑洞质量极限 [1] - 研究团队创新性地结合引力透镜效应与恒星运动学分析来探测遥远黑洞并估算其质量,恒星运动学被视为黑洞质量测量的黄金标准,引力透镜效应有助于延伸观测视野 [1] - 团队检测到黑洞改变了与其"擦身而过"的光的路径,同时宿主星系内部核心区域的恒星以每秒近400公里的速度运行,这两项关键证据共同锁定了黑洞的存在并揭示了其质量 [3] 研究方法与意义 - 这一创新方法尤其擅长探测"休眠"黑洞,即那些在观测时没有积极吸积物质的黑洞,为发现更多"沉睡"的超大质量黑洞开辟了新途径 [4] - 此次发现对理解星系与其内部超大质量黑洞的共生关系具有重要意义,星系生长时会将物质输送给中心黑洞,部分物质促使黑洞膨胀,其余则形成释放巨大能量的类星体 [4] - 这些能量阻止了气体云凝聚成新恒星,从而调控整个星系的演化进程 [4] 未来研究方向 - 团队下一步将借助欧几里得空间望远镜,运用这项创新方法搜寻更多超大质量黑洞,并揭示黑洞在恒星形成过程中扮演的角色 [5]
人类发现已知最大黑洞,质量达到太阳363亿倍!
环球网资讯· 2025-08-12 13:00
核心发现 - 天文学家在距离地球50亿光年的星系SDSS J1148+1930中发现迄今质量最大的黑洞,质量为太阳的363亿倍 [1] - 该发现刷新黑洞质量观测纪录,为理解宇宙结构形成与演化提供新线索 [1] 观测方法与验证 - 通过引力透镜现象观测光线弯曲程度反推黑洞质量,位于"宇宙马蹄铁"引力透镜结构中央 [3] - 运用恒星运动学方法分析星系中心恒星的轨迹和速度,为质量提供双重验证 [3] 理论意义与特性 - 该黑洞属于超大质量级别,接近理论黑洞质量极限(太阳500亿倍) [3] - 作为化石星系由星系团合并形成,子星系中心黑洞通过合并增长至接近极限质量 [3] 研究成果 - 相关研究成果已发表在《皇家天文学会月报》 [3]
从“一锅基本粒子粥”到星辰大海
人民日报· 2025-06-13 06:10
宇宙学研究进展 - 20世纪初物理学面临"两朵乌云"(迈克耳孙-莫雷实验和黑体辐射紫外灾难),直接催生了相对论与量子力学两大革命性理论 [2] - 21世纪物理学面临"两暗一黑三起源"核心难题:暗物质、暗能量、黑洞、宇宙起源、天体起源、生命起源 [2] - 现代宇宙学已从哲学思辨发展为精确科学,大爆炸模型预言宇宙起源于138亿年前的基本粒子状态 [3][4] 科普著作方法论 - 全书以"光"为线索展开,通过测量天体质量与宇宙膨胀历史引出暗物质/暗能量概念 [3] - 采用案例化比喻手法解释复杂天体物理过程,全书刻意避免使用任何数学公式以提升可读性 [5] - 创作目标旨在激发公众对宇宙学的兴趣,部分读者可能因此选择科研道路,多数读者可获得哲学启迪 [5] 跨学科关联 - 将庄子"至大无外谓宇宙,至小无内谓粒子"的哲学观与现代宇宙学研究框架形成呼应 [3] - 引用南宋词人吴潜"宇宙竟如何无人省"的慨叹,对比现代精确宇宙学取得的实证突破 [4] - 生命组成元素需经历亿万年的宇宙演化过程,从时空尺度赋予生命存在特殊意义 [5]