黑洞硕士毕业论文

黑洞硕士毕业论文

黑洞已不是完全“黑”的，也不单纯是个“洞”，它既可以通过吸积物质使质量增加，也可以向外发射物质，而使质量减小。
在量子力学里，真空并不意味着没有任何场，粒子或能量。量子真空是一种能量为最低的状态，它只是被称作“真空”而已，实际上能量为零的状态是不存在的。
真空不空
时间和能量的测不准原理解释了为什么真空不空。由于质量与能量的等价性，真空中的能量涨落就可以导致基本粒子的生成。1928年，保罗.狄拉克发现，每一种基本粒子都有一种对应的反粒子，二者质量相同，其他性质呈“镜像”对称。两者相遇，就会相互湮灭，将质量转化为能量。因此，一个粒子和它的反粒子就表示相当于它的静质量的两倍的能量，反过来，一定的能量也可以被看作是一对正反粒子。于是，由于能量涨落而躁动的量子真空就成了所谓“狄拉克海”，其中遍布着自发出现而又很快湮没的正反粒子对。在不存在任何力的量子真空里，粒子对不断地产生和消灭，所以平均而言，就没有任何粒子或反粒子真正产生或是消灭。由于这些粒子瞬时存在而不能被直接观测到，所以被称为虚粒子（可以是虚光子，虚电子，虚质子等）。其实虚粒子和实粒子并没有本质的区别，只是虚粒子没有足够的能量，存在的时间极短。如果它能从外界获得能量，就可以存在足够长的时间而升格为实粒子。设想，有一电场，作用在真空上。当一对正负电子在正空中出现时，它们就会被电场沿相反的方向分离。如果电场足够强，它们就会分离的足够远，以致于不能再相互碰撞和湮灭。这时的虚粒子就成为实粒子，这时的真空就被称为是极化的。
但是，真空是不容易被极化的，需要有很高的能量密度才能使虚粒子对分离和实粒子出现。而产生极化所需的能量的形式并不重要，它们可以是电能，磁能，热能，引力能等。
遇到的问题
不确定性原理告诉我们，真空中到处存在着虚粒子的海洋。这种紧张的量子行为的虚粒子海洋同样也出现在黑洞事件视界周围的空间区域。
不确定性定理说明，如果一个粒子的位置被确定，它的速度就会变得不确定。如果一个粒子落入黑洞，它的位置已经被确定（在奇点），所以它的速度就不确定，甚至超过光速而逃出视界。
由于所有形式的能量都等价于质量，所以我们当然会想到引力能也会被自发地转变成粒子。霍金发现，对于微黑洞来说，量子真空会被它周围的强引力场所极化（这一点是至关重要的），在狄拉克海里，虚粒子对在不断产生和消失，一个粒子和它的反粒子会分离一段很短的时间，于是就有四种可能性：两个伙伴重新相遇，并相互湮灭（过程I）；反粒子被黑洞捕获，而正粒子在外部世界显形（过程II）；正粒子被捕获而反粒子逃出（过程III）；双双落入黑洞（过程IV）。霍金计算了这些过程发生的几率，结果发现过程II最为常见。由于有倾向地捕获反粒子，黑洞自发地损失了能量，也就是损失了质量。由于微黑洞的尺度与基本粒子相当，能量的“跃迁”可能足以使粒子运动一段大于视界半径的距离，其结果就是粒子逃出，在外部观测者看来，黑洞在蒸发，即发出粒子流。其实粒子并没有真的跳过视界“墙”，而是从一个由不确定性原理短暂地打通的“遂道”穿过。这样的过程反反复复在黑洞视界的周围发生，从而，形成一股不断的辐射流，黑洞发光了。
霍金计算
霍金的计算表明，黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的，在整个视界上同一的，直接由视界处的引力场强度来决定的温度。
对史瓦西黑洞来说，温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞，其温度是微不足道的，开氏（即绝对零度以上）十的负七次方度。不是零，但小的可怜；黑洞并不是完全的黑，但一点也不亮。很遗憾，这样低温的辐射实在太微弱了，是不可能在实验室中探测出来的。
霍金的计算还有一个重要发现：黑洞的质量越小，温度越高，辐射也越强。显然，蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响，而微型黑洞的温度是很高的。在黑洞中，质量越大的黑洞，温度越低，蒸发的越慢；质量越小的黑洞，温度越高，蒸发的也越快。
对于微黑洞来说，温度非常之高，可达千万开甚至上亿开，随着蒸发的加剧，质量丢失的很快，温度会迅猛地上升，随着温度上升的加快，质量丢失的就更厉害，这中过程会以疯狂的形式演变，最终黑洞被摧毁，以猛烈的爆发而告终，所有粒子都得到了大赦（对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢，相当于蒸发；而对微黑洞来说，发射粒子的过程十分迅猛，相当于爆发）。
对于星系中心的巨型黑洞来说，其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄，假定宇宙有足够长的寿命，并且不回缩，那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发，以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时，它们才开始以蒸发为主。然而这个过程太慢长了，等到它们开始蒸发，也将远远超出宇宙的年龄，而它们要蒸发完毕，大约要十的九十九次方年。

写点关于黑洞的论文，肤浅一些的，看着像自己写的，稿纸5页。

1975年，霍金以数学计算的方法证明黑洞由于质量巨大，进入其边界的物体都会被其吞噬而永远无法逃逸。　　黑洞形成后就开始向外辐射能量，最终将因为质量丧失殆尽而消失。而这种辐射并不包含黑洞内部物质的信息。这些信息应当在黑洞中保留下来。但是一旦黑洞消失，这些信息也就丧失了。　　这些信息的去向之谜就构成了所谓的“黑洞悖论”。而该假说与量子物理学的理论背道而驰。　　量子物理学认为，类似黑洞这样质量巨大物体的信息是不可能完全丧失的。 　美国科学家质疑相对论　　宇宙中并不存在“黑洞”？　　据美国媒体报道，美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室物理学家乔治·卓别林(GeorgeChapline)表示，宇宙中并不存在着所谓的“黑洞”，并认为人们通常所指的黑洞神秘物 质实际上是“黑能(dark-energy)星体”。　　长期以来，黑洞已经成为了科幻小说中的重要材料之一。不少人认为，天文学家可以通过间接方式来观察到黑洞的存在，而巨型恒星死亡后就会形成黑洞。但卓别林认为，恒星死亡只会形成“黑能”物质。过去数年中，天文学家对银河系的观察表明，宇宙的70%左右是一种奇怪的“黑能”所组成，正是它们在加速着宇宙的膨胀。卓别林说：“几乎可以肯定地说，宇宙中并不存在着黑洞。”　　黑洞是爱因斯坦广义相对论中最为著名的预言之一。广义相对论解释了受巨型恒星重力影响，会导致时空结构产生扭曲的现象。该理论认为，当某颗恒星死亡后，会受自己的重力影响而缩成一个点。但卓别林却认为，爱因斯坦本人也不相信黑洞的存在。　　1975年，量子力学专家们表示，黑洞边界确实发生了一些奇怪的事情：遵守量子法则的物质对轻微干扰变得极为敏感。卓别林说：“这个发现很快就被大家忘记了，因为它不符合广义相对论的预言。然而今天看来，它却是完全正确的发现。”他认为，这种奇怪的活动正是时空“量子阶段转变”的证据。卓别林认为，死亡后的恒星并不会简单地形成一个黑洞，而是在该时空内部，它却充斥着黑能，并具备重力影响。　　卓别林称，在某颗黑能星的“表面”，它看起来很像一个黑洞，并能制造强大的重力牵引。然而在它的内部，黑能的“负”重力又有可能将物质重新弹出来。如果某颗黑能星体积很大，任何反弹出来的电子转变成了正电子，然后会在高能辐射中消灭其他电子

银河系最大黑洞：究竟是不是暗物质的“种”，或它“喂养”长大的

随着我们对宇宙更深入的了解，天文学家们确认一项令人非常惊讶的事情：

每个星系中心，似乎都存在着这么一些超级黑洞，它们的质量，往往是太阳的数百万到数十亿倍的超级黑洞。

就比如，我们银河系中心最大的黑洞，我们最早发现的sgr A*，其质量就有着约400万个太阳般的质量。

可这些超级巨大黑洞，人们发现它们的诞生的时间，居然是宇宙形成的最早期，甚至是在宇宙还没有达到现在年龄的10% 之前......

这个观测结果 ，也产生了给 黑洞理论 ，产生了 最大的冲击 ！

在过去的理论中，我们总以为黑洞的形成，是由于超大恒星的衰老坍缩而成，然后是小黑洞们相互吞噬，然后合并成大黑洞。在更多的时光岁月中，超级黑洞，自然而然就会产生。

可事实上，据传统的理论，依据对黑洞增长速度的了解。就会存在一个非常让人迷惑的悖论：自宇宙大爆炸以来，这么短暂的时间，应该没有足够的时间，让黑洞变得如此巨大。可事实上， 它真就发生了 ！！！

这客观结果的背后，星系中心，那些大得难以想象的超级黑洞，它们的存在，就不可否认地证明了一个事实：一定有什么，我们不知道的奇怪事情，曾发生过......或与我们所理解不一样的科学理论机制不断演绎着。

对此，在2021年4月份的 《皇家天文学会月刊》上，一个国际天文学家小组，就大胆提出了一个新理论：

很显然，这个新黑洞形成机制，从理论角度，也算是给解析 宇宙大爆炸后，在仅仅 8亿年内，就已形成的 超大质量黑洞 的天文现象，一个“合理”的答案。

但它们究竟是如何形成的，又是如何快速成长的……依然是一个缺乏直接科学证据的宇宙谜团。但，新的学说，也为人们探讨超大质量黑洞的形成原因，以及早期宇宙学理论研究，提供了一个非常重要的角度与方向。

作为宇宙中，甚至比黑洞还不可捉摸的东西。哪怕是天文物理学家们，目前，也只能以 盲人摸象的方式 ，去表述我们对它的认知。

因为，我们唯一能探知到它幽灵般的存在方式：目前，也只能借助于 引力透镜 、宇宙中 大尺度结构的形成 、微波 背景辐射等方法和理论来探测暗物质 。

按照学术中，最主流的大爆炸宇宙学 中经常用做的索引模型（ ΛCDM模型 ），由 普朗克卫星 探测的数据得到：整个宇宙的构成中，常规物质（即 重子物质 ）占 4.9% ，而暗物质则占 26.8% ，还有 68.3% 是 暗能量 （ 质能等价 ）。

而按照目前的科学理论，暗物质，它与宇宙中正常的重子物质，能被观测到的相互作用，唯一方式是 引力作用 （我们所能看到的所有东西，其实，都由重子物质构成）。

说得再通俗一点，理论上，它应该存在着，但我们就是 不知道它是什么 ，也不知道它由 什么组成 。但由于爱因斯坦的广义相对论， 透过 重力 产生的效应，理论计算得知，咱们的 宇宙 中，应该大量存在于 宇宙的“暗物质”！

借助于所有物质、天体之间的这种引力 相互作用 ，我们通过可“ 观察 ”的，比如，星系的旋转，光线沿强引力场的弯曲方式，从这些天体间的引力效应现象，再减去普通物质的引力效应，得到暗物质所产生的理论上的引力效应，从而推理计算出暗物质的含量。

人们确认了这么一个事实： 大多数星系，都存在着大量暗物质 ！

这也引出另一个非常值得人们深思的话题，这种宇宙中最奇怪、又广泛存在着的东西，在宇宙相关天体的形成过程中，究竟扮演着什么角色，有会对它们的形成产生什么至关重要的作用呢？

还是说，位于银河系中心的超级黑洞，所有星系中的最早诞生的巨大黑洞，都是由它直接喂养出来的天体呢？

这个理论的支持者，美国加州大学河滨分校的物理学家和天文学家，余海博在自己的论文中阐述一个最大的话题： 为什么早期宇宙的黑洞，都会如此巨大 ？

要得出这个结果，只有两种可能：

第一，这些黑洞从诞生之初，还处于“种子或‘婴儿’期，就是质量巨大的，这是它的DNA所决定；

第二，这些黑洞与我们如今所认知的不一样，它的生长速度，远远要比我们想象中的要快。

又或者是，这两种可能，同时兼有之！

那核心问题就来了，是什么东西的DNA，或者什么样的独特的养分，才能喂养出这样怪物级的黑洞呢？

而目前人们所认知到的物质，似乎都无法满足这个条件！传统的黑洞理论，更无法得出合理的推理结果。

所以，研究小组把焦点转移到新发现的暗物质身上，你试想一下：若这样的超级黑洞中子，是从一个暗物质密集的晕中，就开始形成......

暗物质，会构成的稳定星系内核，其周围弥散着稀薄的暗物质晕，这些内核可能会变得非常稠密，一旦达到临界阈值，就会坍缩成超大质量黑洞。

且相比于常规物质之间会有相互作用的斥力，与物质的引力对抗，没有这样“天敌”的暗物质，反而能在早期宇宙，靠引力快速聚集在一起。越聚越多的暗物质，也让引力不断几何级地增加的情况下，暗物质晕中心凝聚的粒子就会加速，最终，它将在自己的质量下塌缩，形成黑洞的种子。

这样的 种子 一旦形成后，引力作用下，也能把除暗物质粒子之外的常规物质——重粒子同样吞噬增加，促成黑洞的快速成长。

研究小组认为：黑洞坍缩形成的过程，重子粒子物质的存在，也是关键养分之一。同时，这一过程中，各种粒子之间的相互作用，也会导致粘滞，从而驱散中心晕的角动量，进一步帮助崩溃过程......

而且，这种超大质量黑洞的形成方式，很可能比其他黑洞形成机制，理论上会更快发生，使早期宇宙中的超大质量黑洞，在它们栖息的星系形成之前，就已形成！这个理论观点，也彻底颠覆了目前的主流观点。

不过，研究小组坚信这新模型、新理论机制，具体过程中所展现的物理现象或特征，他们也能在未来更精密、灵敏的天文仪器设备能帮助捕捉到相关数据和信息，从而验证他们的模型与推理。

但不得不承认，这种新的形成机制，也为早期宇宙中出现的超大质量黑洞，是如何形成？提供了一个自然的解释。而在这一形成中，不需要恒星先形成，也不需要借助种子黑洞，不断吞噬合并，然后才会产生超大质量黑洞。

参考资料：

1、Seeding Supermassive Black Holes with Self-interacting Dark Matter: A Unified Scenario with Baryons 相互作用下的暗物质：或是超大质量黑洞的源起的种子，也是重子的统一场景；

2、《 科技 日报》3月2日刊，超大质量黑洞可由暗物质直接形成；

3、新疆大学 王同征（硕士毕业论文）大质量双黑洞形成的新通道——黑洞吸积暗物质；

4、Wikipedia， 暗物质 （英语：Dark matter） 相关释义。

#全能创作者#

湖南大学董岚硕士论文涉嫌抄袭是真的吗？具体怎么回事？

近日，有网友在微博上实名举报，称湖南大学法学院经济法专业硕士研究生董岚的硕士学位论文《票据市场的发展及其主要法律对策》一文涉嫌抄袭他人论文，复制比率为42.6%。在博士学位论文被曝涉嫌抄袭之后，在湖南大学先后取得硕士、博士学位的董岚又被指硕士论文也涉嫌抄袭。

从中国知网上下载了董岚2004年4月发表的硕士学位论文《票据市场的发展及其主要法律对策》，以及董岚硕士学位论文涉嫌抄袭篇幅较大的2篇文章，分别为冯嗣全发表于《云南财贸学院学报》1998年第2期上的《大力发展货币市场之我见》，以及记者刘彩娜2001年10月29日发表于《中华工商时报》上的《揭秘：通往黑洞之路》。

经过完整比对，董岚硕士学位论文大面积复制粘贴了《揭秘 ：通往黑洞之路》与《大力发展货币市场之我见》2篇文章。

如刘彩娜在文章《揭秘：通往黑洞之路》中“对企业的诱惑”一节第一段中写道，票据之所以得到“黑手”的青睐， 首先在于用票据从银行套钱的成本很低。相对于贷款来说， 票据具有融资成本低、周转快、风险小等特点。在现在银行普遍惜贷的情况下， 票据无疑成了企业融资的上佳之选。特别是对一些很难从银行获得资金支持的中小企业来说， 在了解票据的奥妙之后， 票据融资几乎成了他们的首选。在我国， 票据市场上流通的主要是银行承兑汇票， 这种票据的特点是银行承担首要付款责任， 因此更易于流通， 资金也更有保障。

董岚在其硕士学位论文的1.3小节“发展票据市场与企业融资的需要分不开”中写道：票据发行融资对企业的诱惑，首先在于用票据从银行套钱的成本很低。相对于贷款来说，票据具有融资成本低、周转快、风险小等特点……在现在银行普遍惜贷的情况下，票据无疑成了企业融资的上佳之选。特别是对一些很难从银行获得资金支持的中小企业来说，在了解票据的奥妙之后，票据融资几乎成了他们的首选。在我国，票据市场上流通的主要是银行承兑汇票，这种票据的特点是银行承担首要付款责任，因此更易于流通，资金也更有保障。

可以看出，上述两段文字几乎完全一样。《揭秘：通往黑洞之路》全文约4300余字，董岚硕士学位论文中有近1500字完整复制粘贴了《揭秘：通往黑洞之路》一文中的内容。

董岚在其硕士学位论文中几乎完整复制了冯嗣全文章中的四大段内容，却只在1.2小节的第四段段末处标注了引用文献为冯嗣全撰写的《大力发展货币市场之我见》。

而就在不久前，湖南大学法学院经济法学专业博士生董岚2007年10月发表的博士学位论文《农村公共产品供给的财政法问题研究》涉嫌大篇幅抄袭他人论文。查询《农村公共产品供给的财政法问题研究》《票据市场的发展及其主要法律对策》两篇论文，两篇论文的指导教师均为刘定华教授。

董岚现为湖南省高级人民法院政治部主任，多次拨打董岚电话均提示“正在通话中”，发送短信也未有回复。对此，湖南大学党委宣传部尚未作出回应。