作业帮热辐射在黑洞表面可以辐射出来吗?如果在黑洞表面存在一个热辐射源,那么它的辐射会被巨大的引力束搏住而无法射向外部吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/09 07:19:58
热辐射在黑洞表面可以辐射出来吗?如果在黑洞表面存在一个热辐射源,那么它的辐射会被巨大的引力束搏住而无法射向外部吗?
热辐射在黑洞表面可以辐射出来吗?
如果在黑洞表面存在一个热辐射源,那么它的辐射会被巨大的引力束搏住而无法射向外部吗?
热辐射在黑洞表面可以辐射出来吗?如果在黑洞表面存在一个热辐射源,那么它的辐射会被巨大的引力束搏住而无法射向外部吗?
黑洞本身就是一个热辐射源,所以当然有热辐射.这是黑洞热力学最基本的理论基础.而且黑洞热辐射的物理机制已经被霍金解决了.
如果按照经典的引力理论,黑洞的引力导致就连光也无法逃离黑洞,那么黑洞自然是不可能放出任何辐射的,因为热辐射本质上也是光子.
但霍金发现的黑洞辐射实际上是一种量子效应.正是由于黑洞巨大的引力,使视界附近的空间发生量子化,从而导致了辐射的产生.更具体的解释你可以参考霍金的著作或索恩的《黑洞与时空弯曲——爱因斯坦的幽灵》.
但是照你说的,在黑洞表面存在一个热辐射源,就分几种情况.一种是热源在黑洞外靠近视界的地方,那么当然不用说,它的热辐射至少有一部分是可以放出来的.但是受黑洞引力的影响,它的热辐射的波长会变长,因为光速是不变的,引力不会让光速变慢,但是会让光子的频率降低,相应的波长变长.
另一种情况是热源刚好在视界上,但是这种状态只能在瞬间出现,因为视界是光子能够逃离黑洞的最后界限,任何质量大于光子的,也就是质量不为零的物体,到达视界以后都必然迅速落入黑洞,不可能停留.
第三种是热源已经落入黑洞,但是这个时候讨论热源怎么样就已经没有意义了,因为物理学是不能讨论不能观测的东西的.而一切视界后面的物体都是甚至不存在理论上的观测可能的.所以我们不可能讨论视界内的热源,而只能讨论黑洞.而这个时候黑洞所含的能量当然是黑洞原有的能来那个加上热源的能量,用一般的黑洞热力学理论就可以讨论
P.S.光速是一定的,不管是X光还是红外线,它们都不能从黑洞里出来.通过观测X射线来寻找黑洞是另一种物理机制.是黑洞在吸入附近气体的时候激发出来的.具体的物理机制同样可以在上面提到的参考书中找到
黑洞表面是什么位置？
X射线的能量比可见光要高，可以从黑洞里出来，这也就是现在科学家们检测黑洞的基本方式之一。
热源一般辐射的是红外线吧？能量不够高，出不来的。
是的，黑洞有巨大的引力场，任何物质都无法逃离