基本上,我们所有关于黑洞的知识都只停留在间接证据层面。广义相对论只是预测黑洞的存在和物质围绕黑洞的方式,而基于相对论的计算机模拟黑洞与我们可以观察到的旋转黑洞的吸积盘相比,以几乎光速喷射的巨大物质。但2019年,射电天文学家在M87星系捕捉到了第一个超大质量黑洞的图像。这一发现为我们探索相对论的极限提供了一种令人兴奋的新方式。
望远镜合作广义相对论是一个已经被多次科学论证的理论。但这一理论并非完全没有漏洞。最重要的是,它不能与另一个科学理论——量子力学相互支持。理论物理学家提出了一些广义相对论的调整理论。这些模型与爱因斯坦的相对论只有一点不同,因此很难论证。物理评论快报上发表的一篇新文章揭示了M87星系黑洞观测如何帮助我们理解这些替代理论。
当黑洞SF被黑洞包围时,黑洞的引力弯曲反射黑洞的影子。射电光被洞的引力弯曲反射出M87星系中模具的光环。这基本上是黑洞明亮旋转的边缘。广义相对论表明子的范围从黑洞组到围绕黑洞旋转环的明暗交替区域。广义相对论的替换理论对子的范围和物质环的形状略有不同。因此,团队观察和研究了M8星系,以找到合适的替换理论。
广义理论的任何调整都会得出不同的结论,即黑洞极端引力环境中引力的作用。有些理论更不同。该团队发现,通过观察87星系,没有给这些调整理论的空间。Them相对应力在广义引力站确认黑洞的大小可以达到150个太阳的质量。
这项新研究在原来的基础上提高了500倍。这意味着,如果另一个理论是正确的,它的区别只存在于强引力区,甚至比大多数黑洞附近的引力更强。
很快,天文学家就会公开这张存在于银河系中的大质量黑洞的直观图片。这些图片将进一步减少不确定性,甚至揭示爱因斯坦无法想象的物理领域的神秘面纱。
广义相对论是爱因斯坦在1915年发表的一种引力几何理论(也是现代物理学中对引力的描述)(与以下内容重复)。广义相对论不仅总结了狭义相对论,完善了牛顿的万有引力定律,还提供了对引力的统一描述,即引力是空间、时间或四维空间的几何属性。特别是广义相对论表明,时空曲率与能量和动量直接相关,可以来自任何存在的物体或辐射。爱因斯坦场方程是揭示这种关系的微分方程。
一些广义相对论的预测与经典物理的预测非常不同,特别是时间的流逝、空间的几何形状、自由落体的运动和光的传播。具体的例子包括引力时间膨胀、引力镜头、光的引力红移、引力时间延迟和黑洞的奇点。到目前为止,所有的观察和实验都证实了广义相对论中经典物理的预测。虽然广义相对论不是唯一的相对论引力论,但它是符合实验数据的最简单的理论。然而,仍有如何使广义相对论与量子物理何使广义相对论与量子物理定律一致,以产生一个完整和自洽的量子引力理论。
爱因斯坦的理论具有重要的天体物理意义。例如,它暗示了黑洞是大质量恒星的最终状态。因为黑洞是一个扭曲的空间区域,没有什么甚至没有什么光可以逃脱。有足够的证据表明,一些天文物体的强辐射是由黑洞引起的。例如,微星和活跃的银河核分别来自恒星黑洞和超大质量黑洞。
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