Black holes aren't black -after Hawking they shine!
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主 要 內 容

有 關 霍 金 幅 射 的 計 算

黑 洞 有 多 光 ?

黑 體 的 光 度 (luminosity) 可 用 史 蒂 芬 - 波 茲 曼 公 式 (Stefan-Boltzmann formula) 計 算 :

L = sigma*A*T^4
sigma : 史蒂芬 - 波茲曼常數 sigma=5.67*10^-8 W*m^-2*K^-4
A : 黑 體 的 表 面 面 積

T: 開 氏 溫 度

第 一 : 霍 金 幅 射 的 有 關 表 面 面 積 , 就 是 以 史 瓦 茲 契 德 半 徑 計 算 出 來 的 球 體 的 表 面 面 積 , 這 是 因 為 所 有 霍 金 幅 射 都 是 從 這 表 面 面 積 放 射 出 :

A sphere
A sphere
By Team C007571, ThinkQuest 2000.

A=16*pi*G^2*M^4/c^4

我 們 可 把 這 表 面 面 積 代 入 前 述 的 計 算 黑 體 光 度 的 公 式 :

L=32*pi*k^4*G^2*M^2*T^4/15*h^3*c^6

第 二 : 我 們 已 算 出 一 個 黑 洞 的 溫 度 如 下 :

T=h*c^3/16*pi^2*k*G*M

把 以 上 溫 度 代 入 計 算 黑 體 度 的 公 式 , 我 們 得 出 :

L=h*c^6/30720*pi^2*G^2*M^2


一 些 計 算 例 子

一 個 質 量 跟 地 球 相 約 的 黑 洞

一 個 質 量 跟 地 球 相 約 的 黑 洞 , 其 光 度 如 下 :


"黑 洞 人 " 中 的 黑 洞

在 "黑 洞 人" 中 的 黑 洞 , 它 的 光 度 是 :

35700 億 瓦 特 的 強 伽 瑪 幅 射 , 絕 對 是 具 有 強 大 殺 傷 力 的 ﹗


一 個 和 太 陽 有 相 同 光 度 的 黑 洞

The Sun

The Sun

Courtesy of NASA.
Nix NASA Image Exchange
GRC Number: C-82-6709
Date Archived: 11/22/1982

 

一 個 和 太 陽 有 相 同 光 度 的 黑 洞 , 其 質 量 是 多 少 ?

M=961kg

一 個 質 量 只 有 961 公 斤 (kg)的 黑 洞 , 其 光 度 便 會 與 太 陽 相 同 。 而 這 黑 洞 的 直 徑 只 有 2.85*10^-24 m (米) 寬 (即 史 瓦 茲 契 德 半 徑 的 兩 倍 )。 可 是 我 們 無 法 看 見 這 個 黑 洞 , 因 為 它 會 放 射 出 殺 傷 力 極 大 的 伽 瑪 幅 射 。

 

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"Black holes aren't black - After Hawking they shine!"
Presented by Angie, Matthias and Thorsten
Team C007571,ThinkQuest Internet Challenge 2000.
Last modified: 2000-08-02.