Black holes aren't black -after Hawking they shine!
英文版 | 德文版 | 列印版本 | 詢問處 | 搜尋
 

主 要 內 容

黑 洞 如 何 發 光 呢 ?

你 需 要 一 些 量 子 物 理 (quantum physics) 的 知 識 以 便 了 解 這 題 目 。 現 讓 我 們 作 一 簡 介 吧 !

在 量 子 物 理 中 , "空" 的 空 間 不 一 定 是 完 全 空 的 , 因 為 常 有 一 些 粒 子 (particles)於 內 短 暫 存 在 , 繼 而 消 失 。 這 些 粒 字 永 遠 是 一 對 對 的 出 現 : 好 像 是 一 粒 粒 子 和 一 粒 反 粒 子 (anti-particle); 或 是 一 粒 電 子 (electron) 和 正 電 子 (positron); 又 或 是 一 粒 光 子 (photon) 和 一 粒 "反 光 子 " (anti-photon) [反 光 子 即 一 粒 跟 光 子 的 衝 量 (impulse) 和 自 旋 (spin) 方 向 相 反 , 並 有 相 差 180度 的 相 位 (phase) 的 粒 子 。 ] 這 些 粒 子 被 稱 為 "虛 擬 粒 子 " (virtual particles)。 它 們 只 是 短 暫 的 存 在 , 這 時 間 為 :

delta t = 1 / (8 * pi * f) ; f 是 就 是 它 們 的 頻 率 (frequency)

 


Werner Heisenberg
Max-Planck-Institute,
courtesy AIP Emilio
Segre Visual Archives.

根 據 希 信 柏 (Heisenberg) 的 測 不 準 定 律 (Principle of Uncertainty):

Heisenberg principle of uncertainty

delta E 就 是 那 對 虛 擬 粒 子 的 能 量 , 而 h 就 是 普 郎 克 常 數 (Planck's Constant) [一 個 自 然 常 數 : h=6.626*10^-34 J s).]

按這兒可跳過以下計算

希 信 柏 (Heisenberg) 的 測 不 準 定 律 :

delta t = h/ (4*pi*delta E)

一 粒 光 子 的 能 量 :

E= h*f

一 對 虛 擬 光 子 的 能 量 :

delta t = 1/(8*pi*f)


讓 我 們 作 一 些 計 算 吧 !

例 子 : 一 道 橙 光 光 子 存 在 時 間 的 計 算
(f=5810^14Hz) :

1/(8*pi*f) = 80as

(註: 1 as 等 於 百 萬 分 之 百 萬 分 之 百 萬 分 之 一 秒 。)


Back黑洞有多大?
Next更多有關虛擬粒子

[主頁] | [序 言] | [主要內容] | [計算例子] | [背景知識] | [方程式表列]
[互動地帶] | [霍金博士傳記] | [訪客留言簿] | [詢問處] | [關於]

"Black holes aren't black - After Hawking they shine!"
Presented by Angie, Matthias and Thorsten
Team C007571,ThinkQuest Internet Challenge 2000.
Last modified: 2000-08-04.