北京都有哪些白癜风医院 http://baidianfeng.39.net/bdfby/yqyy/仰望星空，我们很难不为那神秘深邃的星空着迷。在人类发展的过程中，人们一直没有停止过探索星空的的脚步，由形似巫卜的占星术开始，历经曲折坎坷，一步步发展到现代天文学。
对天文学的研究改变了人们对世界的认识，人类从地心说的蒙昧中解放出来，甚至也解放了人类的灵魂。天文学的发展还促进了数学、物理学的不断进步，甚至撼动了物理学曾经的基础——牛顿定律，但量子物理也由此而生。科技不断进步，天文观测能力逐渐增强，我们对头顶上的星空了解的越多，就越发感到自身的渺小和世界的伟大，在这些不断发现研究的理论中，黑洞是当今研究的一个新方向。
年，约翰.惠勒引进了“黑洞”这个术语，因其生动形象，新名字很快就流行了起来。但关于黑洞的研究并不仅仅是由此开始，在此之前，人们已经发现了恒星塌缩的现象，但由于核物理的发展吸引了众人的目光，有关黑洞的研究因此被搁置了一段时间。黑洞理论开始了属于它的发展，但直到年，霍金创立了闻名世界的理论体系，才让黑洞的概念家喻户晓。
霍金
在本书《黑洞不是黑的霍金BBC里斯讲演》中，介绍的即是关于黑洞的经典基础理论。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界内，便再无法逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光也逃逸不出。但在这种理论下，黑洞将湮灭一些物质的信息，但由此按照热辐射平衡，黑洞应该能够释放一些能量，这就和任何东西都不能从黑洞出来的理论相悖。这种相悖性为霍金的黑洞研究提供了新视角新思路，这部分内容也成为了霍金在本书里的第二部分的演讲——黑洞并不像想象的那么黑。
《黑洞不是黑的霍金BBC里斯讲演》
量子力学在此时已经得到了相当程度的发展，对于黑洞，霍金就采用了量子力学进行研究。根据他的研究和计算，黑洞似乎在以稳定的速率发射粒子，经过验证，黑洞发射热辐射的数学证据也逐渐被其他科学家确认。黑洞并不像想象的那么黑，它不是永久的领域，落入其中的物体可以从黑洞逃逸，但也请记住，逃逸出来的物理在很大程度说将不会是原来的模样。
霍金正是因为他对宇宙和黑洞的持续研究而享誉世界，虽然他饱受肌肉萎缩性侧索硬化症的折磨，但他依然取得了令人惊叹的成绩。在这本小书中，霍金的两场演讲可以说是通俗易懂，他用比喻的手法来说明有关黑洞的相关概念，用平易的语言讲述黑洞研究理论的发展。本书除了霍金的演讲稿，为了方便阅读增强理解，本书在关键点还特别配有大卫.舒克曼的注解。这一切都是旨在帮助人们了解这些远离大众的研究，让最新的研究发展进入我们的视界。
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DoBlackHolesHaveNoHair?
黑洞没有毛吗？
当约翰·惠勒在年引进“黑洞”这个术语时，它取代了早先的“冻星”的名字。惠勒新造的词强调，坍缩恒星残余本身是有趣的，而与它们如何形成无关。新名字很快就流行起来。这个词让人联想到某种黑暗而神秘的东西。但是，法国人，模式化的法国人，却察觉到了这个词更下流的一层意思。他们排斥trounoir这个名字好多年（trounoir：法语中的黑洞，在某些俚语当中也会被用作骂人的话），断定这是个淫秽的词语。不过，这就像要抵制leweekend（法语中的周末，源自英语）和其他法式英语一样。最终他们只好屈服。何人能够抵制一个如此大获全胜的名字呢？
在黑洞外部，你不可能知道它里面是什么。你能把电视机、钻戒甚至你最恨的敌人扔进一个黑洞，可黑洞所能记忆的一切只不过是总质量、旋转的状态和电荷。约翰·惠勒把这一原理形象地称为“黑洞无毛”而闻名。而对法国人来说，这正坐实了他们的猜疑。
黑洞是有边界的，我们称之为事件视界。在视界上，引力的大小恰好足以把光拉曳到视界内并防止它逃逸。因为没有任何东西的速度比光还快，因此经过视界的所有其他东西也必然会被引力拉曳回去。穿过事件视界跌落到黑洞内部有点像乘独木舟顺尼亚加拉瀑布而下。在瀑布上游，如果你桨划得足够快，就能够逃脱掉下瀑布的命运，然而一旦到达了瀑布边缘，再怎么划桨都无济于事了，无法返回。你越靠近瀑布，水流就越急。这意味着，水流拉独木舟前部的力量比拉后部的力量更强大。当前后的拉力相差太多时，独木舟就将面临被拉断的危险。黑洞的情形也是类似的。如果你脚在前而头在后向一个黑洞落去，因为脚更接近黑洞，脚所在处的引力比头所在处的引力更大。这个力差将导致你的身体沿着纵向被拉长，而横向被挤瘦。如果这个黑洞拥有几倍我们太阳的质量，那么在你抵达视界之前就已被撕开并变成像意大利面条那么细。然而，倘若你向质量大得多的黑洞落去，比如质量是太阳质量的万倍的黑洞，你就将轻而易举地到达视界。因此，如果你要探索黑洞的内部，确保选取一个大的。在我们银河系中心就存在一个质量约为万个太阳质量的黑洞。
DS:科学家们相信，在几乎所有星系的中心都有一个巨大的黑洞—鉴于这个观念的有关特征首次被确认也才是不久以前的事，更让人感到了这个观念多么令人惊奇。
尽管在你落入黑洞时，自己不会注意到任何特异之事，但是在远处观察你掉入黑洞过程的人永远看不到你越过事件视界的瞬间。在这个观察者的眼里，越接近视界，你运动的速度就显得越缓慢，而且就在外头徘徊。观测者眼里的你也会随着接近视界的过程变得越来越红，越来越暗淡，直到你实际上从他的视野里消失。就外部世界而言，你已经永远消失了。
DS:由于光不能从黑洞逃逸出来，从远处观察你的任何人都无法真正地目击你越过视界的过程。在太空中没人能听见你的尖叫；而在黑洞里，没人能看到你失踪。
年的一个数学发现，极大地推动了我们对这些神秘现象的理解。这就是事件视界—即围绕黑洞的边界区域—的表面积具有如下性质，当额外的物质或辐射落入黑洞时，事件视界的面积总会增加。这个性质暗示，黑洞的事件视界面积和传统牛顿物理之间，特别是和热力学中的熵的概念之间存在相似之处。你可以将熵理解为对于一个系统的混乱程度的测度，或者等效地，是对其精确的态的知识的缺失。著名的热力学第二定律断言，熵总是随时间增加。年的发现首次暗示了视界面积和熵之间的关键联系。
DS:熵增意味着任何有序的事物随时间流逝而变得较混乱无序的倾向—打个比方，就像整齐垒着的砖头形成一堵墙（低熵），随着时间流逝，这堵墙最终将变成一堆杂乱的尘埃（高熵）。而这个从有序到混乱的过程可由热力学第二定律来描述。
虽然熵和事件视界面积之间存在明显的联系，但面积怎么会和黑洞本身的熵等同，对我们来说却一点都不清楚。黑洞的熵指的是什么呢？年，雅各布·柏肯斯坦提出了一个关键的设想，那时他是普林斯顿大学的一名研究生，后来在耶路撒冷的希伯来大学任教。其来龙去脉如下。当引力坍缩产生一个黑洞，它就快速地在一个静态安顿下来，这个态只用三个参数就能表征：质量、角动量（旋转的状态）和电荷。除了这三个性质，黑洞不保留已坍缩的天体的任何其他细节。
在宇宙学家的信息的意义上，这一定理对于信息论隐含了如下思想：在宇宙中的每个粒子和每个力对“是与否”问题都有隐含的答案。
DS:在这个语境里，信息是指与一个天体相关的每个粒子和每个力的所有细节。某物越是混乱无序，它的熵越高，就需要越多的信息去描述它。正如物理学家兼广播员吉姆·阿尔-卡里里说的那样，一副彻底洗过的纸牌比没洗过的拥有更高的熵，因此要描述它就需要更多得多的解释，或者信息。
柏肯斯坦定理意味着，在引力坍缩中，大量信息被丢失了。例如，黑洞最后的态与坍缩物体是由正物质还是反物质构成无关，与坍缩物体是球状的还是高度无规的形状无关。换言之，一个给定质量、角动量和电荷的黑洞可由大量不同的物质位形中的任一种—包括大量不同种类的恒星当中的任意一种坍缩形成。的确，如果不考虑量子效应，那么物质可能位形的数目会是无限多的，因为黑洞可能由巨大不确定数目、具有不确定低的质量的粒子的云团坍缩而形成。不过，位形的数量真能无限多吗？这就是量子效应参与进来之处。
听霍金讲黑洞
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