根据长期观察发现,距该黑洞6.0x10^12m的另一个星体,质量为m以2x10^6m/s的速度绕黑洞旋转,球黑洞的质量M若已知该黑洞的逃逸速度大于真空中光速,根据v^2=2GM/R,估算r的最大值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 01:33:58
根据长期观察发现,距该黑洞6.0x10^12m的另一个星体,质量为m以2x10^6m/s的速度绕黑洞旋转,球黑洞的质量M若已知该黑洞的逃逸速度大于真空中光速,根据v^2=2GM/R,估算r的最大值

根据长期观察发现,距该黑洞6.0x10^12m的另一个星体,质量为m以2x10^6m/s的速度绕黑洞旋转,球黑洞的质量M若已知该黑洞的逃逸速度大于真空中光速,根据v^2=2GM/R,估算r的最大值
根据长期观察发现,距该黑洞6.0x10^12m的另一个星体,质量为m以2x10^6m/s的速度绕黑洞旋转,球黑洞的质量M
若已知该黑洞的逃逸速度大于真空中光速,根据v^2=2GM/R,估算r的最大值

根据长期观察发现,距该黑洞6.0x10^12m的另一个星体,质量为m以2x10^6m/s的速度绕黑洞旋转,球黑洞的质量M若已知该黑洞的逃逸速度大于真空中光速,根据v^2=2GM/R,估算r的最大值
只要把数字代进去就行了,你在补充里给出的公式实际上就是关于黑洞附近匀速圆周运动的公式,v是线速度,R是匀速圆周运动的半径(以黑洞中心为圆心),G是万有引力常数,M是黑洞质量.其中G和M都是不变的,所以不用管它
而这道题里涉及到两个匀速圆周运动,一个是星体的:
v星=2x10^6m/s,
而R星——注意了,并不是6.0x10^12m,因为这只是星体到黑洞的距离,还要加上黑洞半径r,因此R星=r+6.0x10^12m
另一个匀速圆周运动则是一个黑洞表面物体的匀速圆周运动——实际上所谓“逃逸速度”就是指一个黑洞表面物体做匀速圆周运动时的速度.而根据题中的条件有:
v逃>c
R逃=r——这就是我们要估算的数据
把两组参数分别代入公式,得到:
v星^2=2GM/R星,即(2x10^6m/s)^2=2GM/(r+6.0x10^12m)
v逃^2=2GM/R逃,即 v逃^2=2GM/r
合并二式,得到v逃^2/(2x10^6m/s)^2=(r+6.0x10^12m)/r
得到:v逃^2*r=(2x10^6m/s)^2*r+(2x10^6m/s)^2*6.0x10^12m
整理得到r=(2x10^6m/s)^2*6.0x10^12m/[v逃^2-(2x10^6m/s)^2]
可以看到,逃逸速度越小,r越大,所以只要把v逃的最小值代进去,就可以得到r的最大值了,而v逃的最小值也就是光速c
c的速度大家都知道,我就不往里代了,后面就是计算工作了

黑洞是超光速物体.
人类认知世界主要依靠捕捉各种粒子,这些粒子目前来看最快为光速,故相对论是在光速为最大速度的基础上形成的理论.超过光速的物体人类无法直接观测到,只能通过该物体引起附近粒子的变化间接观察,当学者利用现有知识解释该现象时出现了矛盾.
显然学者已经间接观测到超光速现象,要想正确解释这些现象必须对相对论作出修正,在没有直接证据的情况下这是学者难以接受的....

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黑洞是超光速物体.
人类认知世界主要依靠捕捉各种粒子,这些粒子目前来看最快为光速,故相对论是在光速为最大速度的基础上形成的理论.超过光速的物体人类无法直接观测到,只能通过该物体引起附近粒子的变化间接观察,当学者利用现有知识解释该现象时出现了矛盾.
显然学者已经间接观测到超光速现象,要想正确解释这些现象必须对相对论作出修正,在没有直接证据的情况下这是学者难以接受的.

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