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质量和重力的关系

jason2022-07-01 02:21:4082018

一个国际天文学家小组在最新一期的英国杂志《皇家天文学会月刊》中写道,超大质量黑洞可以由

暗物质

——超大质量黑洞形成的新机制可以通过

星系

中心区域的暗物质是直接形成的,而不是传统认为的普通物质。这一研究成果对揭示超大质量黑洞的成因和早期宇宙学研究具有重要意义。

超大质量黑洞是如何形成的?这是星系演化研究领域最大的谜团之一。科学家们此前观测到了大爆炸后8亿年形成的超大质量黑洞,但它们如何迅速成长为“巨人”仍是一个未解之谜。

超大质量黑洞的标准形成模型认为普通重子物质(构成恒星,

行星

和所有可见物体的原子和元素)

重力

在坍缩形成黑洞的作用下,这些黑洞会随着时间的通过而增长

但这项最新研究表明,可能存在由暗物质组成的稳定星系核心,周围有稀薄的暗物质晕。这些核心可能会变得非常密集,一旦达到临界阈值,就会坍缩成超大质量黑洞。而且超大质量黑洞的形成可能比其他形成机制发生得更快,以至于早期宇宙中的超大质量黑洞是在它们所栖息的星系形成之前形成的,这颠覆了目前的主流观点。

最新研究负责人、阿根廷阿普拉特国立大学的卡洛斯阿格勒斯(Carlos Arguelles)表示:“这种新的形成机制可能为超大质量黑洞如何在早期宇宙中出现提供了一种自然的解释。在这种形成中,不需要恒星先形成,也不需要种子黑洞来解释超大质量黑洞是如何形成的。质量和重力的关系”

Arguelles补充说:“在最新的研究中,我们首次证明了这样的核晕暗物质分布确实可以在宇宙框架内形成,并在整个宇宙生命周期中保持稳定。”

他们计划开展进一步的研究,以加深对宇宙中最早的超大质量黑洞是如何形成的理解,同时也希望找到这样致密的暗物质核是否也栖息在包括银河系在内的不活跃星系的中心。

主编圈

在茫茫宇宙中,大大小小的黑洞非常特别,吸引了许多天文学家对它们着迷。其中,超大质量黑洞是特殊中的特殊。一般来说,所有星系的中心都存在超大质量黑洞,但超大质量黑洞的起源仍然是一个未解的科学之谜。最新研究提出了超大质量黑洞形成的新机制,为揭开重要宇宙之谜提供了新的视角。

物体的质量跟它的重力成正比对吗(物理中质量和重力的区别)

很多测量工具都与重力加速度无关,比如天平,通过一个等臂杠杆保证两个托盘中的力始终相等,这样两边都去掉了重力加速度,两个托盘中的物质质量相等。传统上中国用的杆秤也差不多,但臂不相等的杠杆能起到千斤的作用,重力加速度还是消除了。按照国际单位制,质量等于国际千克原型,即如果我们拿出一个标准物体,规定它的质量是一千克,在天平上能与之平衡的都是一千克,而其他质量的物体可以用不相等的臂杆来测量。

力最重要的性质是它对运动的影响,这是牛顿第二定律:所以当一个物体没有受到其他力的作用时,它会以这个恒定的加速度下落,这就是为什么叫“重力加速度”。测量重力加速度最简单的方法是让一个重物自由下落。测量高度和着陆时间之间的关系应符合

公式。但是这样很难提高测量的精度,实验也不好做。另一种常用的方法是使用单摆:

用长度为L的摆绳系住重物,挂在固定点下,让其小幅度摆动,可以证明摆动周期为

规则

周期可以通过计算摆动一百次(或更多)的总时间来精确测量,周期与重量无关,只需要精确测量摆绳的长度。

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