宇宙中为何存在“黑洞”?

大家知道,在满天星斗的天空中,没有上帝的位置。要问宇宙中为什么存在“黑洞”,请教爱因斯坦与施瓦茨(Karl
Schwarzschild,1873– 1916)。

1915年初,爱因斯坦发表了广义相对论,其核心部分是由十个非线性偏微分方程组构成的所谓“引力场方程”,结构复杂,精确解不易求得。

1915年12月22日,施瓦茨给爱因斯坦写信表示:如果不使用“引力场方程”的直角坐标系,使用坐标变换,引入类似解。球坐标系统,就会求得“引力场方程”的一个精确解。1916年初,爱因斯坦很快给施瓦茨回信,高度赞扬了施瓦茨的工作。

不幸的是,在施瓦茨使用的坐标变换中,在一个球面上会出现“奇点”(分母为零)的情况。对此,施瓦茨把他的精确解分成了两个类型:球内解与球外解。进一步研究发现,这个”施瓦茨球“就是后来人们称之为“黑洞”的宇宙区域。

在施瓦茨看来,任何物质都有“施瓦茨球”,但是,“施瓦茨球”一般都很小,不值得关注,比如:太阳的“施瓦茨球”的直径只有3公里,而我们地球的“施瓦茨球”的直径只有9毫米。

如果物质的密度足够高,整个物质落入其“施瓦茨球”之内,那么,这个“施瓦茨球”就成了一个“黑洞”(星体)。”黑洞“是一种在宇宙中的”存在物“,但是。”黑洞“不会发出光芒,象一粒亮晶晶的星星在天空闪烁。

直到上世纪后半期,天文学家才普遍接受了“施瓦茨球:的数学概念,认真地在浩瀚,的宇宙空间中努力寻找”黑洞“的踪迹,至今有了不少的发现。所以,我们要感谢施瓦茨的数学发现!

袁萌
6月10日

时间: 2024-08-25 16:45:36

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