2010年8月26日

黑洞新發現 宇宙論可能改寫

黑洞新發現 宇宙論可能改寫


更新日期:2010/08/26 11:35 陳正杰



(法新社巴黎25日電) 科學家今天表示,最早的「超大」黑洞在形成宇宙的「大爆炸」(the Big Bang)發生之後不久便已出現,而這項發現可能重寫星系形成的理論。

一般的黑洞是物質的實體,它的重力極大,以致於連光線都會被吸收而無法逃脫。

但一般黑洞比起超大黑洞是小巫見大巫,自從第1個超大黑洞在12年前發現以來,天文學家便做成結論,認為每個星系,包括太陽系所在的銀河系,在核心都有1個超大黑洞,有些達到太陽的數十億倍之大。

超大黑洞聽起來像是科幻小說的現象,因為它能吞噬任何接近它重力範圍的恆星和行星。

但天體物理學家說,這可能不全然是壞事。黑洞吸進和攪和星際氣體,也可能會是1股創造的力量,有助製造新的星球和太陽系。

這項研究刊登在「自然」(Nature)期刊。研究團隊的領導人之一是蘇黎世大學(Zurich University)理論物理學教授梅爾(Lucio Mayer)。他表示,在形成宇宙的大爆炸發生之後大約10億年,最早的超大黑洞便已出現。大爆炸發生的時間是在大約140億年前。

這個團隊利用超級電腦製作的模擬狀況顯示,巨大的星系原型互撞,合在一起成為緊密的氣體雲,接著因為重力發生塌陷,最終形成超大黑洞。

根據傳統理論,星系是逐步形成,重力先把小的實體拉在一起,逐步形成較大的結構。但新刊出的論文挑戰這個理論。

論文共同撰寫人俄亥俄州立大學(Ohio StateUniversity)的卡山吉第斯(Stelios Kazantzidis)表示:「我們的結果顯示這些大型結構,包括星系和超大黑洞,在宇宙生成的歷史中很快成形。」

如果確實如此,對宇宙學的影響可能十分深遠。

卡山吉第斯說:「比方說,星系的成份和它中央黑洞的質量同步成長的標準理論就必須修正。」

他說:「我們的模型顯示,黑洞成長速度超過星系本身。因此黑洞可能完全不受星系成長的節制,而是星系受黑洞成長的節制。」

這次電腦模擬是以最近的發現為依據,也就是最早的星系出現的時機與大爆炸發生的時間差,不像原本想像那麼久遠。而且這些星系的恆星大小遠遠超過目前的恆星,可以是太陽的300倍大。

這次模擬也假定合在一起的星系會比過去認知的更小、密度更高。

在新的模型中,合併星系中央的氣體和灰塵濃縮形成緊密的碟狀。

這個碟狀結構趨於不穩,氣體和灰塵進一步收縮,形成密度更高的雲,最終形成超大黑洞。(譯者:中央社陳正杰)

2010年8月13日

國家發明獎 父子檔開發 微風發電 在家享受綠能源

更新日期:2010/08/13 03:29 鐘惠玲/台北報導


中國時報【鐘惠玲/台北報導】

綠色能源利用正在崛起,風力發電不只是在海邊風大處設置大型設備才可行,今年的國家發明創作獎中,就有得獎作品是一般家中可設置的微風發電系統,而且外觀就像是一串透明的風車,兼顧實用與美觀,讓用戶人在家中坐,就可利用風力發電省錢。

這套微風發電系統主要由四個彈性塑膠風車葉片組成,質材輕,不需要很大的風速就能啟動,可以安裝在路燈上或家戶樓頂,分三百瓦、六百瓦與一千五百瓦,未來銷售價格預定在三萬至十五萬元間。





如果在滿載風速下,六百瓦設備運轉一小時,可讓一顆二十瓦燈泡使用三十小時,還可另外搭配太陽能板,同時利用風力與太陽能發電。


這項微風發電系統是由余陳平、余濬東父子檔與郭瀚櫆共同開發。余陳平說,它們本來是先切入生質柴油煉製設備研發,後來覺得可以往綠能方向發展,剛開始投入微風發電開發時很像無頭蒼蠅,後來一直重複測試及調整葉片結構、發電機與電控裝置,經過二年,耗費上百萬元資金才成功。





垂直式微風發電系統也強調移動方便,不需要重型機械就可安裝,發電體積比以往的發電系統產品小,造價也較便宜,沒有噪音與適用風向的問題,自己就可以DIY安裝。

2010年8月3日

黑洞 白洞以及蟲洞的區分

 黑洞 是演變到最後階段的恆星。大於太陽8-25倍太陽質量的恆星,經歷超新星爆發後形成中子星,由中子星進一步收縮而成,當中子星的質量超過3倍太陽質量時,有巨大的引力場,使得它所發射的任何電磁波都無法向外傳播,變成看不見的孤立天體,人們只能通過引力作用來確定它的存在,故名黑洞。在相對論中,黑洞是由大質量恆星爆炸所產生的。








落入黑洞後看到奇異景象





廣義相對論預言的一種特別緻密的暗天體。大質量恆星在其演化末期發生塌縮,其物質特別緻密,它有一個稱為「視界」的封閉邊界,黑洞中隱匿著巨大的引力場,因引力場特別強以至於包括光子(即組成光的微粒,速度c=3.0×10^8m/s)在內的任何物質只能進去而無法逃脫。



形成黑洞的星核質量下限約3倍太陽質量,當然,這是最後的星核質量,而不是恆星在主序時期的質量。



除了這種恆星級黑洞,也有其他來源的黑洞——所謂微型黑洞可能形成於宇宙早期,而所謂超大質量黑洞可能存在於星系中央。黑洞可以經由電子儀器觀查到。   



黑洞相關連結:



http://content.edu.tw/



http://web1.nsc.gov.tw/





 白洞  (又稱白道)是廣義相對論預言的一種與黑洞(又稱黑道)相反的特殊天體,是大引力球對稱天體的史瓦西解的一部分。白洞僅僅是理論預言的天體,到現在還沒有任何證據表明白洞的存在。其性質與黑洞正相反。



白洞





白洞有一個封閉的邊界。與黑洞不同的是,白洞內部的物質(包括輻射)可以經過邊界發射到外面去,而邊界外的物質卻不能落到白洞裡面來。



因此,白洞像一個噴泉,不斷向外噴射物質(能量)。白洞學說在天文學上主要用來解釋一些高能現象。



白洞是否存在,尚無觀測證據。有人認為,白洞並不存在。因為,白洞外部的時空性質與黑洞一樣,白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。只要有足夠多的物質,引力坍縮就會發生,導致形成黑洞。



按照目前的理論,大質量恆星演化到晚期可能經坍縮而形成黑洞;但並不知道有什麼過程會導致形成白洞。如果白洞存在,則可能是宇宙大爆炸時殘留下來的。有底稱為洞,無底的成為道。



相關連結:



http://www.hudong.com/



http://stuweb.whes.tpc.edu.tw/



 蟲洞 就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。暗物質維持著蟲洞出口的敞開。蟲洞是由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。



蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。



蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫"灰道"。



蟲洞的概念最初產生於對史瓦西解的研究中。物理學家在分析白洞解的時候,通過一個阿爾伯特‧愛因斯坦的思想實驗,發現宇宙時空自身可以不是平坦的。



時空扭曲技術



如果恆星形成了黑洞,那麼時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方與原來的時空垂直。在不平坦的宇宙時空中,這種結構就意味著黑洞視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合,然後在那裡產生一個洞。這個洞可以是黑洞,也可以是白洞。



這個彎曲的視界,就叫做史瓦西喉,它就是一種特定的蟲洞。蟲洞連接黑洞和白洞,在黑洞與白洞之間傳送物質。在這裡物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子,然後通過這個蟲洞被傳送到白洞並且被輻射出去。   



蟲洞還可以在宇宙的正常時空中顯現,成為一個突然出現的超時空管道。   



總之,目前我們對黑洞、白洞和蟲洞的本質瞭解還很少,它們還是神秘的東西,很多問題仍需要進一步探討。



目前天文學家已經間接地找到了黑洞,但白洞、蟲洞並未真正發現,還只是一個經常出現在科幻作品中的理論名詞。

一黑洞一宇宙

波蘭天文學家:一黑洞一宇宙


更新日期:2010/08/03 16:05

波蘭天文學家說,每個黑洞都可通往另一個宇宙。當然,別的宇宙如果有生物,也可能透過某個黑洞進入我們的宇宙。





在美國印第安那大學任教的波蘭科學家「波布羅夫斯基」利用愛因斯坦的廣義相對論分析了分子移動進入黑洞的理論。他說,不論是地球所在的銀河系或是別的銀河系中心的黑洞都是進入另外一個宇宙的通道。





他說,他研究的是黑洞裡分子的角動量。根據他的研究計算出了叫做扭力的時空。這種扭力可以擺脫重力。他說,依照愛因斯坦的理論,物質密度不會無限的增加。所以,這種時空就像是滿載物質的彈簧,不停的彈不停的擴張。「波布羅夫斯基」說,就是因為這種彈力,宇宙才會不斷擴張。





當然,要是黑洞不停的旋轉,就得有個旋轉的方向。就因為有這個方向,宇宙裡的物質和反物質才會不平衡。而這也解釋了宇宙裡微中子的攪動現象。