牛顿和爱因斯坦为什么没有预言“极端引力天体”黑洞的存在?

金日谈


您提出问题的时机掌握得很好,几乎所有的媒体都在谈论天文学家发布的第一张黑洞图片,“黑洞物理学

”的热潮席卷世界各地。昨天晚上9点左右,事件视界望运镜、或EHT国际合作项目的科学家在多个城市举办了新闻发布会,中国分会场的发布会选在了上海天文台,他们宣布了最近几年的观测和数据处理的成果,人类首次直接捕获了星系M87中心一个超大质量黑洞的图像。

科学家理解直接“拍摄”黑洞图片的含义,很多不关心天体物理学的网民以为科学家手里拿着一部照像机对着天上的“黑洞”进行拍摄,其实不是这么回事,上海天文台的中国科学组使用了毫米波段的甚长基线干涉技术、或VLBI捕获了黑洞视界区域的信号,上海天文台和国外天文台将射电观测的海量数据汇入到EHT的总部,超级计算机按照设定的程度将数据转换成了第一张黑洞图像。直接成像的黑洞图片证明了两大科学问题:黑洞不是天体物理学家的幻想,而是真实存在的天体;黑洞的引力特性符合广义相对论的预言。

从牛顿的万有引力理论和从爱因斯坦的广义相对论都能推测黑洞的存在,为什么两位世纪物理大师没有以他们的引力理论去预测黑洞的存在和宇宙大爆炸理论?在牛顿去世以后的一百年,英国的天文学家米歇尔从万有引力理论推测了黑洞的形成。在广义相对论发表的第二年,德国物理学家史瓦西从广义相对论的场方程给出了黑洞“史瓦西半径”的解。

从万有引力理论和从广义相对论预测黑洞的存在符合哲学原理论的“等效原理”。两位物理大师没有预言黑洞的存在,这可能与他们关注的研究领域有关,牛顿用引力理论解释了天体的运行,爱因斯坦用广义相对论取代了牛顿的引力理论、解释了宇宙的结构和真实的运行图景。如果两位物理学家除了关注理论物理学和宇宙物理学之外,将一部份精力投入到天文学、或恒星物理学的研究,那么他们完全有可能预测到黑洞的形成。

没有科学史家认为牛顿和爱因斯坦是杰出的天文学家、或认为他们是优秀的恒星物理学家,我们从中找到了两位物理大师没有预言黑洞存在的原因,这似乎是一种缺憾,而不是一种遗憾。现在,EHT的国际科学团队用第一张黑片图片证实了黑洞的存在和引力理论,这是对两位伟大物理学家的最好纪念。EHT项目的主要科学家有获得诺奖的资格,我们的这一诺奖“预言”比科学发现的预言要“轻松、愉快”得多。



金日谈


图:双黑洞合并

黑洞是大质量恒星核聚变燃料耗尽后的产物。当恒星内部的核聚变反应聚变到铁的时候,由于铁的核聚变反应吸收的能量远大于释放的能量,所以,恒星内部开始极速冷却。缺少了辐射压支撑的恒星会在自身重力的作用下向内极速坍缩,并发生超新星爆发。

图:超新星爆发后形成的星云

超新星爆发后,其残余核心的质量如果大于3倍太阳质量(奥本海默极限),就没有什么力量能够挡住它继续塌陷了。它会成为一个黑洞。

在一定范围内,黑洞的逃逸速度大于光速,也就是说连光也不能够逃出黑洞的引力场。而光速等于逃逸速度的位置就是黑洞的事件视界。

黑洞的存在实际上在18世纪就被意识到了,在牛顿三定律发表后的100年,英国牧师兼科学家约翰·米歇尔就设想如果有一个天体的逃逸速度等于光速,那么这个天体就是不可见的。他还计算了一个太阳质量的天体如果半径只有3千米,就能成为这种看不见的天体。

在20世纪初,广义相对论发表后,史瓦西在第二年就根据相对论推导出了“黑洞”这种天体,以及物质形成黑洞的半径。

这个公式同样可以由经典力学推导出来,只需要将光速c带入天体逃逸速度公式就能得到。

实际上,得到不带电荷和不旋转的黑洞的半径公式(史瓦西半径)很容易,只需要有一点物理学知识就足够了。难的是脑洞得足够大。牛顿和爱因斯坦没能推导出这种天体不是不够聪明,而是没能获得那个灵光一闪的感觉。而且,没有任何人能完成所有的事情,不是吗?


讲科学堂


牛顿的绝对时空理论在19世纪根深蒂固。但1905年爱因斯坦摒弃了牛顿原有的观点,建立了传承至今的广义相对论,比牛顿的理论更完美的解释了宇宙。

但这两个科学巨匠都没有预言到黑洞的存在。

牛顿在那个时代能提出引力三大定律已经很超前了。但是他的理论都建立在绝对时空基础上,更不用说他会预言能“弯曲时空,捕获光速的黑洞”了。我想即使有人告诉他宇宙中还有个叫做“黑洞”的天体,他也必定不会相信。



爱因斯坦预言了宇宙引力波,也预言了虫洞,但他并没有预言到黑洞的存在。有人根据他的相对论预言了黑洞,但他却拒绝承认存在黑洞。


原来是因为黑洞密度无限大、体积无限小的天体。爱因斯坦计算后证明不会有如此强大的力,将即死的恒星收缩到那么一个小点上。

直到20世纪60年代,黑洞的证据才压倒了一切。科学家们开始正式对待黑洞。


弄潮科学


因为他们并不是神!


天泽方圆之杨春顺


因为他们依靠科学的真实性


新文艺复兴


所谓“黑洞”是文明之洞,所谓黑并不黑,所谓洞非之洞,黑洞的现象是两大星球之间的能量即相互排斥又相互吸引中受另一个星球能量的变化而变化的“极速运动”,之中的变化是受到引力“控制”的,所谓极速运动是酷似旋涡运动。引力平衡着宇宙,所谓黑洞是引力的一处通气口,这个通气口是引力控制的,这个洞可大可小,是不固定的,宇宙空间可以多处出现所谓黑洞,黑洞的作用是吸纳和释放暗物质、反物质的。这里必须强调引力的作用实在是不可想象,作用巨大,同时引力具有灵性、悟性,引力具有平衡宇宙的唯一性。引力对所有物质的质量能量运动之和为零。即:Fo=0力统一归零,也只有这样引力才玩得住把握得住宇宙的平衡。有关黑洞的计算公式很多有的有点靠谱,有的是胡闹。黑洞并不是我们想象的那么疯狂、什么光速也逃不掉等等。没有黑洞的吸纳与释放宇宙是无法平衡的,是无法循环运动的,这个道理应该很简单,就像我们房间对流的空气一样。


聊天选手九段


牛顿是不可能预知黑洞存在的,因为那时候的牛顿知识面,放在今天他都比不上一个中学生懂得多


闪电的秘密


你以为预言是随便说说的,唉啊,我预言******,我预言某某某,这简直是瞎搞,请记住,他们的预言都是根据理论公式计算出来的,并不是瞎说的。还有,爱因斯坦的公式就已经预言了黑洞,不知道不要瞎说,无知不是你的错,无知还出来宣传就是你的错


lpyu放开那只猫


黑洞透虫洞,坐标捅裂缝。本来不存在,距离难相碰


0o幸福一家o0


太忙了!没时间

技术条件不允许。

牛顿炒股去了(研究经济学:)

爱因斯坦想统一所有力学

终生未果,现在人仍然继续努力。

即使是天才也有学科限制,要没事干天天夜观天象?

估计不太现实,时间到了该出来的就会出来,比如灯泡💡,

例如,电早就发现了,但应用之路远着那

路有千条,只能择一,能择一者,以是大才,昏睡者何止千万。望惜时~跑题勿怪