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爱因斯坦是如何预测到黑洞的存在的?

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黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种现象,爱因斯坦用广义相对论为黑洞进入科学领域铺平了道路,而这并不是他真正的意图

1915年,爱因斯坦发表了一系列广义相对论的演讲,声称空间和时间是一个连续体,可被任何有质量的东西扭曲,扭曲的结果就是引力,即引力是空间和时间扭曲的结果,并迫使一切物体,从光到行星,甚至从树上掉下来的苹果,沿着弯曲的路径穿过空间。

当爱因斯坦发展广义相对论的时候,花了大约十年的时间用一种叫张量微积分的数学形式近似地解出自己方程的解,即使是最优秀的科学头脑,也会对数学感到困惑。然而,这一挑战并没有阻止爱因斯坦同时代的一位天文学家——一位名叫卡尔·史瓦西的理论物理学家,史瓦西本质上是一个现实主义者,但他非常擅长处理理论概念,当爱因斯坦1915年发表关于广义相对论的文章时,史瓦西是第一个认识到它们重要性的人之一。

史瓦西是一位德国爱国者,所以当第一次世界大战爆发时,他把手上的天文学研究放在了一边,而选择了参军。当他读到爱因斯坦的论文时正在比利时、法国和俄罗斯前线参加战斗。尽管如此,史瓦西还是被广义相对论的本质所吸引,开始为它的方程寻找精确答案。在患了重病被送回家休养两个月后,史瓦西终于能够集中精力完成他的计算,在1916年去世前不久,史瓦西完成了他的工作,同年晚些时候出版了:《论爱因斯坦理论中的点质量引力场》成为现代相对论研究的支柱之一,史瓦西在其中提出了他对爱因斯坦未解方程的解。

ag亚游赢钱|优惠当爱因斯坦写下他的广义相对论时发现了描述引力的新方法,即引力是空间和时间扭曲的结果,物质和能量存在于时空背景中,有三个空间维度和一个时间维度,物体的质量会扭曲时空结构——质量越大的物体对时空影响越大。就像放在蹦床上的保龄球会拉伸织物,使其产生凹陷,行星和恒星也会扭曲时空——这种现象被称为“短程线效应”。因此,围绕太阳运行的行星不会受到太阳的引力;只是沿着太阳质量引起的弯曲时空变形运转。行星从未落入太阳的原因是由于行星的运行速度,简洁地说就是“物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何移动。”


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