2022公共基礎(chǔ)知識(shí)科技常識(shí)之淺談“黑洞”知識(shí)
2019年4月10日，首張黑洞照片面世，通過(guò)照片可以看到橘紅色的光圈，核心部分呈現(xiàn)黑色，黑洞揭開(kāi)了它神秘面紗的同時(shí)，不禁引人思考，黑洞究竟是什么?在事業(yè)單位的考試中如何考查呢?
黑洞并不是洞，黑洞指的是質(zhì)量足夠大的恒星由于自身重力不斷坍塌，最終發(fā)生強(qiáng)力爆炸，這個(gè)狀態(tài)也被稱為超新星，相當(dāng)于把喜馬拉雅山壓縮成一個(gè)火柴盒的過(guò)程，在此過(guò)程中，恒星物質(zhì)變?yōu)橹凶硬⒈荒霝榉勰?，留下一個(gè)質(zhì)量夠大的核，最終形成特殊的天體，即為黑洞。它的質(zhì)量極大，密度也趨向于無(wú)窮大，根據(jù)密度=質(zhì)量/體積，我們可以推出黑洞的體積無(wú)限趨向于零。愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論提出，質(zhì)量夠大會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的引力，扭曲時(shí)空，吞噬身邊的物體。大家可以想象小時(shí)候玩耍的蹦床，當(dāng)一個(gè)300斤的人躺在蹦床中間，將一支筆放置蹦床旁邊，這支筆將會(huì)朝著這個(gè)人的方向滑下去，黑洞正如這個(gè)300斤的人，這個(gè)質(zhì)量超大的宇宙天體，能吸收身邊所有的東西，包括光、星際物質(zhì)、氣體，等等。
黑洞是否會(huì)消亡呢?根據(jù)霍金輻射理論，由于黑洞不斷吸收身邊的星體，能量不斷增強(qiáng)，導(dǎo)致其內(nèi)部溫度高于外部溫度，產(chǎn)生輻射。當(dāng)輻射到達(dá)一定的程度，黑洞將自然消亡。當(dāng)然，這個(gè)過(guò)程需要相當(dāng)漫長(zhǎng)的宇宙歲月。
【試題練習(xí)】
1.(單選)以下哪個(gè)理論，最先預(yù)言了黑洞的存在( )。
A.愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論
B.牛頓第二定律
C.霍金輻射理論
D.量子力學(xué)理論
【答案】A【解析】愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論提出，當(dāng)質(zhì)量達(dá)到一定程度，可以使得時(shí)空扭曲，黑洞的存在，正驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的說(shuō)法;B選項(xiàng)牛頓第二定律指的是物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比;C選項(xiàng)霍金的黑洞輻射理論表明輻射能夠讓黑洞失去質(zhì)量，最終消失;D選項(xiàng)量子力學(xué)理論是研究微觀領(lǐng)域的理論。故本題正確答案為A。
2.(多選)下列有關(guān)黑洞的描述，正確的是( )。
A.任何質(zhì)量的行星燃燒后，由于自身重力不斷坍塌形成黑洞
B.黑洞具有非常強(qiáng)大的吸引力，光線也無(wú)法逃避
C.天文望遠(yuǎn)鏡可以直接觀察到黑洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
D.黑洞的密度趨于無(wú)窮大，黑洞的體積趨向于0
【答案】BD【解析】黑洞是由于垂死恒星坍塌形成，故A選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;黑洞的質(zhì)量足夠大，具有強(qiáng)大的吸引力，可吸收光線，故B選項(xiàng)說(shuō)法正確;天文望遠(yuǎn)鏡多為光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，黑洞可以吞噬光，因此無(wú)法通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，C選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;黑洞的質(zhì)量極大，密度趨于無(wú)窮大，體積趨向于0，D選項(xiàng)說(shuō)法正確，故本題正確答案為BD。
