论文霍金辐射为何难观测是关于霍金方面的论文题目、论文提纲、霍金五大预言是什么论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
陈学雷,中国科学院国家天文台宇宙暗物质暗能量团组首席研究员,星系宇宙学部副主任
三联生活周刊：
你的研究领域和霍金的研究领域有什么交叉之处?
陈学雷：在霍金开始进入研究领域的上世纪六七十年代,宇宙学或者黑洞方面观测还是很少.研究者首先从理论上着手,霍金那时做了很多量子宇宙学和黑洞的研究理论方面的工作.后来有了很多观测手段,做观测人越来越多,这些年主要的研究也都在观测上面.霍金的研究方向,现在有一些弦论研究者会研究,宇宙学目前的大部分研究都没有那么抽象,而是去做如何用观测去检验理论、推断宇宙.这是一个研究方向的变化.
霍金一直到去世前这几年都还发表论文,但是他自己真正的贡献大部分集中在60年代到80年代.霍金的主要贡献还是在他更早期的时候,他实际上是做了一些概念性的突破.
听起来好像说观测就是观测,其实在宇宙学里,“观测”不是这么直接的.它也需要构造很多复杂的理论去分析你看到的数据如何能够跟宇宙模型联系起来,90年代之后,大家主要做观测的方向.
三联生活周刊：
五六十年代偏重理论,现在却偏重观测.为什么会有这种研究方向的变化?
陈学雷：因为相对论建立以后,预言会发生什么现象,当时并不完全清楚.所以那时首先要从理论上搞清楚.比如,“黑洞”一词是在60年代末才作为一个固定的概念,之前有大概的想法,但好多没定下来.所以那个时候主要是一些基本概念,想把理论推到极致,看看到底如何.六七十年代,霍金他们研究之后,在经典的广义相对论里面已经基本上很难再往下深入,因为基本已经做完了.当然现在用数值方法做双黑洞并合等是更进一步的发展,所以也不能说广义相对论就完全做完了,但就80年代而言差不多可以算是告一段落.
再进一步,需要观测的指导和线索.到了七八十年代,随着天文观测技术的发展,无论在黑洞还是宇宙学方面,都有了很多可以观测的机会.所以从80年代开始,大家的研究方向大部分转向了如何用观测的方式获得宇宙学早期的信息,所以研究的趋势已经发生了变化.初版于80年代的宇宙学著作《早期宇宙》一书90年代后期再版时,作者就说,发现量子宇宙学的领域没有太多新的变化,更新都是在观测方面.
三联生活周刊：
“霍金辐射”在多大程度上得到了证明?
陈学雷：“霍金辐射”从理论上有一个比较令人信服的论证,但是要证实比较困难.
物理不像数学,证明了就结束.物理研究的证明实际上多是以实验为前提或者是“近似”的推论.
“霍金辐射”里面一个推测是,黑洞产生霍金辐射,黑洞的质量越小,辐射的温度越高,越剧烈；黑洞质量越大,辐射越缓慢.如果有小黑洞,是可以看到它产生的霍金辐射的.
这样一来就出问题了：因为天文上发现的那些黑洞的质量是比较大的,它的辐射都很缓慢,温度太低,目前来看很难用现有的技术观测到.
霍金也曾经有一种猜想：宇宙大爆炸的时候,如果能够生成一些原始小黑洞,这些小黑洞可以很快蒸发,产生霍金辐射,那么有可能被观测到.这个猜想引起很多人的兴趣.
当年广义相对论预言了引力波,听上去很对,没有人怀疑.但是从20世纪初期预言“引力波”,到21世纪找到引力波,差不多用了100年的时间.其实从理论的角度来说,“霍金辐射”可能还比引力波的可靠性稍微弱一点.
三联生活周刊：
为什么相对于引力波来说,“霍金辐射”可靠性弱一点?
陈学雷：因为引力波它是一个纯粹的从经典理论推导出来的东西.而霍金通过量子力学推导出来,量子力学本身也有一些不确定的因素.霍金还有一些假设,理论上很像是对的,但是要观测到比较困难.
另外,引力波我们现在之所以能找到,是因为确实有很大质量的黑洞在互相绕着转,你可以看到它产生的引力波.如果没有黑洞,原则上像我们地球绕着太阳转,也能产生引力波.但这个引力波就太微弱了,你要想探测它就非常困难.
霍金辐射的情况就是这样,如果有他说的小黑洞,那就比较容易探测到.如果沒有小黑洞,我觉得在人类文明史上都不一定有机会能探测到这个东西,因为它讨论的温度太低了,很难观测.
三联生活周刊：
也就是说,已经发现的黑洞都较大,很难观测到辐射；而容易去证实的“小黑洞”,自然界又不一定存在.那么已经发现的黑洞,它们的大小大概在什么范围内?“小黑洞”如果存在,小到什么程度可以观测到?
陈学雷：已经发现的这些黑洞,我们基本知道是怎么形成的.现在发现的黑洞有两大类：一大类叫恒星质量黑洞,大概几十个太阳质量的,是恒星演化到末期的时候所形成的；还有一种叫超大质量黑洞,这个一般从几百万到几十亿个太阳质量的都有,那些基本上是星系的中心,它不断吸积气体,逐渐长大.这两种过程我们都清楚.比如说我们银河系中心黑洞,就是一个大概400万太阳质量的黑洞.
除了这两类黑洞已经发现,我们现在有很多理由认为还可能有一种介于两者中间质量的黑洞,这个是比较有希望发现的,但以上三类“霍金辐射”都太弱了.
但是这些都太大了,我们希望有一种质量比地球还要小,甚至跟一座山的重量差不多的黑洞.这种黑洞如何才能产生?非常困难.现在想到的机制是在宇宙大爆炸的时候,有可能会产生出一些“小黑洞”,但这只是一种假设.是不是一定会产生?没人有把握.“小黑洞”是不是存在,都还不知道.
三联生活周刊：
霍金这些理论证明的难度有多大?
总结:本论文主要论述了霍金论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
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