尼尔斯·哥本哈根:“黑洞”的发现者有着怎样的科学旅程呢?

在宇宙的奥秘中,存在着一种神秘而又强大的天体——黑洞。它的存在不仅挑战了人类对宇宙的理解,也激发了无数科学家的探索欲望。其中,丹麦物理学家尼尔斯·波利(Niels Bohr)和挪威理论物理学家尼尔斯·哥本哈根(Niels Henrik David Bohr)的贡献尤为显著,他们对于我们了解“黑洞”这一概念至关重要。

尼尔斯·哥本哈根

生于1885年的哥本哈根,在丹麦的一个知识分子家庭中长大。他早年就展现出了非凡的数学才能,并且对哲学、文学以及语言都有深入研究,这种多方面的兴趣将成为他后来的科学成就所依托之基础。在1911年,他获得了哥本大学理学博士学位,并开始在那里担任助教。

随后,哥本哈根前往英国剑桥大学工作,与J.J.汤姆逊合作,对原子的结构进行了一系列实验。这段经历极大地影响了他的思想,使他发展出了一种新的原子模型,即“玻尔模型”,这是一种包含质心和围绕其旋转的电子层次结构的模型。这种革命性的想法彻底改变了当时对原子的理解,为现代粒子物理奠定了坚实基础。

1927年,哥本哈根被授予诺贝尔物理学奖,以表彰他关于光电效应及其他基本问题上的研究。他与德国量子力学鼻祖马克斯·普朗克建立起深厚友谊,并共同参与量子力学发展。在此期间,他提出了一个名为“玻色-爱因斯坦统计”的理论,它结合了玻色和爱因斯坦两位巨人的思想,是量子统计的一项重要贡献。

《简介》中的关键词:尼尔斯·波利、尼尔斯·哥本哈根、诺贝尔奖、量子力学

20世纪30年代到40年代,由于政治原因,包括战争等多重因素导致世界进入混乱状态。尽管如此,科研界并没有停滞不前,其中包括针对引力的研究。当时已经有人提出过引力的相变说,但是在那个时代,没有足够技术手段去直接观测这些奇异物体。而就在这个背景下,一群新一代科学家们踏上了追寻答案之路,而他们中最著名的人物之一,就是美国天体物理學家约翰·阿什顿沃瑟(John Archibald Wheeler)。

约翰·阿什顿沃瑟

约翰・阿什顿・沃瑟是美国天体物理學家,被认为是现代粒子理论与广义相变论领域的一位先驱。他出生于1911年,在加州理工学院完成教育,并在麻省理工学院取得博士称号。此后,他开始在卡内基研究所从事研究工作,那里也是许多伟大科研成果诞生的地方。

1940年代末期到1950年代初期,当时还没有实际观测到任何明确证据证明存在超级密集对象。但是基于爱因斯坦广义相对论推导出的预言,以及由霍金-皮克定律描述的事实,即质量越大,其逃逸速度越接近光速,这些都使得人们意识到了超级密集对象可能会产生极端强大的引力场,从而形成一种被称作“事件视界”的现象,这便是我们今天所说的黑洞边缘或事件视界。

然而直到1964年,由澳大利亚天文学家戴维森与安珀森使用射电望远镜首次发现X射线双星系统CHANDRA 2016 9135 X-1,该系统含有两个恒星,其中一个恒星因为失去太多质量,最终坍缩成了一个比太阳小很多但却具有更高密度的大型星体,其周围有一圈无法逃逸出去的大气云,从而间接证实了自行引力的概念,也就是今天所说的黑洞现象。这一发现开启了一场全新的观测时代,让人类能够进一步探索这些隐藏在宇宙深处未知领域中的奇异生物——即今日所知的地球外生命可能居住环境之一——暗物质和暗能量相关的问题以及它们如何影响我们的日常生活和宇宙演化过程也更加清晰起来。

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