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神奇的黑洞著名美籍印度天体物理学家钱德拉塞卡指出，质量大的恒星，在其后期也会不断收缩，直到半径只剩下几公里。这就是后来被称之为“黑洞”的星体。钱德拉塞卡的精确预言使他荣获了1983年诺贝尔物理学奖。黑洞是巨大恒星在其后期内爆、坍缩而形成的一种天体。在黑洞中。物质被极度压缩，由于它的密度极大，于是其周围形成了巨大的重力场；凡是被吸物质都无法逃遁，它简直就是一个无底洞。即使光也难从黑洞中逸出，所以，那里没有光线射出，“黑洞”由此得名。黑洞的引力非常大，即使是速度达到极限30万千米/秒的光也逃离不出它的引力。黑洞是一种神奇的天体。黑洞周围的空间和时间与我们地球周围的空间和时间完全不同。黑洞周围的空间是弯曲的，于是，发出光线转个弯又回到黑洞，黑洞周围的时钟走得也比通常地球上的钟要慢。地球钟走2秒、4秒，而黑洞钟才走1秒，越接近黑洞钟走得越慢。到了黑洞，钟无限慢，以至我们无限地等待也见不到有东西从黑洞中跑出来。既然黑洞看不见、天文学家又怎么能发现它的存在呢？原来，黑洞都存在一个视界面，视界内所有信息传播不出，但视界外，由于黑洞巨大引力作用，可把周围天体吸向它们，天体在被吸进的过程中速度明显加快，这好比平静的河面上水流平稳，一旦某处出现了旋涡，其四周的水流被吸进，速度明显加快的道理完全相同。天文学家观察发现，银河系核心周围的区域中，恒星运行的速度明显加速，表明它们被拉向某种引力巨大的地方，那就是银河系中心的黑洞。此外，许多河外星系核都可能是一个巨大的黑洞。黑洞发不出光线，但它却可以辐射Ｘ射线。Ｘ射线就是人们胸透时所用身线、人眼看不到，但用仪器可以探测出来。有些人造卫星升天都携带探测Ｘ射线的设备，其中一个任务就是寻找黑洞的Ｘ射线源。至今已发现了有许多这种Ｘ射线源，其中最有可能成为黑洞的，是在牛郎星和织女星之间，称为天鹅座的一个射线源。黑洞有许多神奇的特征。有关黑洞的研究和探索在不断发展之中。科学家设想将黑洞当作“重力井”来进行发电，将落到黑洞中的物质的巨大的位能转换成热能或光，再转换成电力。其原理和水力发电或太阳能电池相同。具体说，使气体物质朝向黑洞落下，形成能在黑洞周围旋转的增积圆盘，于是圆盘内的气体与周围的气体强烈摩擦加热而使温度升高，开始放射出强光，来自黑洞增积圆盘的热辐射，使其周围能像太阳能电池板一样转变为电力。到黑洞中建造发电站就好比在天然河川中建造水坝一样。黑洞发电站一旦建成，可使用数百万年之久。
【练习】
天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，距“黑洞”60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转：接近“黑洞”的所有物质即使速度等于光速也逃脱不了其引力作用，试计算“黑洞”的最大半径。
【参考答案】
r＝2.7×108m 本题中的“黑洞”概念在中学教材中未出现过，是一个新情景，根据题意，星体能绕其旋转，它绕“黑洞”作圆周运动的向心力，显然是万有引力提供，据万有引力定律，可知“黑洞”是一个有质量的天体。设黑洞和转动星体的质量分别为 M和 m，两者距离为R，利用万有引力定律和向心力公式列式：GMm/R2＝mV2/R，题中还告诉一个信息：即使是等于光速的物体也逃脱不出“黑洞”引力范围，据此信息，可以设想速度等于光速的物体恰好未被“黑洞”吸入，可类比近地卫星绕地球作圆周运动，设“黑洞”半径为r，用类比方法得到GM＝c2 r（c为光速）。
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