黑洞的本质(广义相对论和奥本海默)
黑洞的本质(广义相对论和奥本海默)
黑洞本质上也是天体。但它是一类特殊的天体。如果是恒星级黑洞，那黑洞是大质量恒星演化后期，经过超新星爆发的方式快速抛去其外层气体后，经过引力坍缩的恒星核。知道第二宇宙速度吧？就是从一个星球表面出发，摆脱一个星球的引力，到宇宙空间去所需要的速度，也叫脱离速度或逃逸速度。
广义相对论是现代物理中基于相对性原理利用几何语言描述的引力理论。该理论由阿尔伯特·爱因斯坦等人自1907年开始发展，最终在1915年基本完成。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律与狭义相对论加以推广。
广义相对论理论描写物质间引力相互作用的理论。广义相对论直接推导出某些大质量恒星会终结为一个黑洞。广义相对论还预言了引力波的存在，现已被直接观测所证实。此外，广义相对论还是现代宇宙学的膨胀宇宙模型的理论基础。
广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后，深入研究引力理论，于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完全不同于牛顿的引力论，它把引力场归结为物体周围的时空弯曲，把物体受引力作用而运动，归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。
广义相对论是爱因斯坦相对论的积分表达。相应的微分表达叫作狭义相对论。我们知道狭义相对论讲的是速度与时间、距离之间的测量关系。前提是两个惯性系之间的互相测量。但是宇宙中真正的惯性系几乎不存在。就算是匀速直线运动的系统，也未必相对测量者是匀速直线运动的。
1、奥本海默聪明。奥本海默在物理领域中，从分子物理到量子场论，从宇宙射线到天体物理都开展了大量研究，作出了突出贡献，作为“曼哈顿工程”的领导者，在理论物理学的基础上，主导研制了世界上第一枚原子弹，因此被称为“原子弹之父”。
2、这两个人都很聪明。理查德·费曼是美国著名的物理学家，他提出了费曼图、费曼规则和重正化的计算方法，是研究量子电动力学和粒子物理学不可缺少的工具。因对量子电动力学的贡献，于1965年获得诺贝尔物理学奖，是很聪明的一个人。
3、费曼图表是费曼在四十年代末首先提出的，用于表述场与场间的相互作用，可以简明扼要地体现出过程的本质，费曼图表早已得到广泛运用，至今还是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式。除了量子电动力学方面的卓越贡献，费曼还建立了解决液态氦超流体现象的数学理论。
4、理查德·费曼 他是一位美国著名的理论物理学家和教育家，以其在量子力学、量子场论和粒子物理学等领域的研究而闻名。费曼以其清晰直观的教学方式和对科学普及的贡献而受到广泛赞誉。他是奥本海默的学生和同事，两人在物理学研究上有过多次合作和交流。
5、理查德·费曼：美国物理学家，曼哈顿计划的参与者之一。此外，电影中还出现了一些其他著名的科学家，如：恩里科·费米的妻子拉拉·费米，是一位物理学家，在曼哈顿计划中也发挥了重要作用。奥本海默的情人克莱尔·爱德华兹，是一位作家和艺术家。
6、在第二次世界大战期间费曼被招募作为普林斯顿大学的美国核子弹项目职员（他）然后在洛斯阿拉莫斯新的秘密实验室，新墨西哥（1943-1945）。在洛斯阿拉莫斯国家实验室，他成为曼哈顿项目在理论上的小组长。 1946年，第二排左起第四个为费曼，在奥本海默旁边。 1945年6月16日，费曼的第一个妻子阿琳·格林鲍姆去世。
这里简单叙述为，对于一个满足托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程的解，度规具有如下形式 其中 满足约束条件 当系统的状态方程（EOS，它建立了密度与压力的关系） 确定后，托尔曼-奥本海默-沃尔科夫方程能够完全决定这个球对称且各向同性的系统在引力平衡状态下的结构。
托尔曼（Richard C. Tolman）在1934年和1939年间分析了球对称度规 ，而这个方程的形式则是由奥本海默和沃尔科夫（George Volkoff）借助托尔曼的工作在他们1939年的论文《在巨大的中子核上》中推导出的。
托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限（TOV极限，也叫奥本海默-沃尔科夫极限）即是中子星的质量上限，类似于白矮星质量上限的钱德拉塞卡极限。如上节所述，奥本海默和沃尔科夫得到的中子星质量上限约为0.7倍太阳质量，这在今天看来应该是错误的，当今的结果在5至3倍太阳质量之间 。
奥本海默-基诺定理是广义证明了球对称物体在静态引力场中膨胀会形成奇点的重要定理。奥本海默-基诺定理的重要性在于揭示了在条件下，爱因斯坦的广义相对论方程会导致奇点的形成。奇点是空间和时间曲率无限大或完全崩溃的点，是广义相对论中的重要概念。
英国曾制订计划进行这一领域的研究，但由于战争影响，人力物力短缺，后来也只能采取与美国合作的办法，派出以物理学家J.查德威克为首的科学家小组，赴美国参加由理论物理学家J.R.奥本海默领导的原子弹研制工作。 在美国，从欧洲迁来的匈牙利物理学家齐拉德·莱奥首先考虑到，一旦法西斯德国掌握原子弹技术可能带来严重后果。
当时的院长奥本海默说，他最喜欢看到的景象，就是杨、李走在普林斯顿草地上。1966年以后，他长期执教于纽约州立大学石溪分校，创立并主持该校的理论物理研究所。他也是美国科学院院士、英国皇家学会会员、中国科学院外籍院士、香港中文大学博文讲座教授。
奥本海默得到的图景是：恒星的引力场改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光锥是表示光线从其顶端发出后在空间——时间里传播的轨道。光锥在恒星表面附近稍微向内偏折，在日食时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。
奥本海默是患癌死的。奥本海默在1967年2月18日在普林斯顿死于喉癌，享年62岁。奥本海默于1966年退休，他的葬礼在1967年2月18日举行，许多科学家参加他的葬礼，遵照他的遗嘱，将他火化，并把骨灰撒到维尔京群岛。他的死因是喉癌，据报道，奥本海默晚年时期患了肝炎。
奥本海默最后因喉癌去世了。1965年，奥本海默患了肝炎，身体不佳。他于1966年退休，1967年2月18日在普林斯顿死于喉癌，许多科学家参加他的葬礼，遵照他的遗嘱，将他火化，骨灰撒到维尔京群岛。奥本海默是50年代麦卡锡主义的受害者，是冷战年代美国恐共病和陷害狂潮下的牺牲品。
电影《奥本海默》最后的结局是悲惨的，奥本海默成为了政治的牺牲品。《奥本海默》的结尾非常有趣，爱因斯坦的出现，两位当时最伟大的物理学家进行了历史性的对话。爱因斯坦说，这个国家不能接纳你，你应该选择离开。但奥本海默爱他的国家，并没有一走了之。飞鸟尽，良弓藏，狡兔死，走狗烹。
