旋轉(zhuǎn)的漂浮水滴可模擬黑洞運(yùn)行狀態(tài)
新浪科技訊，據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，黑洞的現(xiàn)代概念來源于愛因斯坦的廣義相對論，長期以來一直是人類最難理解的天體物理學(xué)現(xiàn)象之一。英國的兩位科學(xué)家日前稱，他們最近用旋轉(zhuǎn)的漂浮水滴成功地模擬出了黑洞以及原子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
由于水滴存在表面張力，因此通?？梢杂盟鼈儊砟M其他力學(xué)過程。英國諾丁漢大學(xué)兩位科學(xué)家理查德-希爾和勞倫斯-伊維斯就是利用水滴來進(jìn)行相關(guān)力學(xué)研究的。例如，黑洞的“事件穹界”有時(shí)就被認(rèn)為是一種帶有表面張力的伸展膜。這種伸展膜的表面張力就類似于水滴的表面張力，可以防止原子飛散出去。
科學(xué)家們首先通過一種所謂的“反磁性作用”使得水滴漂浮于空中，即當(dāng)外磁場作用于水滴之上時(shí)，水滴也形成它們自己的反向磁場，并產(chǎn)生一種足以抵消重力的強(qiáng)排斥力。為了使懸浮的水滴產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩位科學(xué)家向其中接入了兩個(gè)微型電極，這種微型電極可以產(chǎn)生一個(gè)電磁場。他們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)直徑大小為1厘米的水滴，其旋轉(zhuǎn)速度一旦達(dá)到每秒3圈的話，從上向下可以看到水滴的形狀會變成三角形。這是在以前實(shí)驗(yàn)中從未出現(xiàn)的一種效果。美國密西西比大學(xué)科學(xué)家維托-卡爾多索認(rèn)為，“這項(xiàng)研究工作的最大突破就是科學(xué)家們以一個(gè)簡單的桌面實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了100年來的液體動(dòng)力學(xué)理論成果?！?/p>
在國際天文學(xué)界，目前最流行的黑洞模型是：一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞周圍，圍著一圈由氣體組成的炸餅圈一樣的區(qū)域。地球上的觀察者的視線將會被這些“炸餅圈”擋住，“炸餅圈”的厚度取決于它們所在的方位。然而，由于前面提到的發(fā)現(xiàn)，這種黑洞模型開始受到懷疑。根據(jù)最新的模型，天文學(xué)家將看到黑洞的大的樣本，它將吸收星系核所發(fā)出的射線。吸收的結(jié)果是從完全發(fā)光到完全不發(fā)光，大多數(shù)則介于二者之間。完全不發(fā)光的星系核無法被檢測到，但只發(fā)微弱光線的星系核則可以被檢測到。
與其它天體相比，黑洞是顯得相當(dāng)特別。如黑洞有“隱身術(shù)”，人們無法直接觀察到它，連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢？答案就是--彎曲的空間。光是沿直線傳播的，這是一個(gè)最基本的常識。但根據(jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時(shí)候，光雖然仍然沿任意兩點(diǎn)間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線，而是曲線。在地球上，由于引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。所以，人們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術(shù)。
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