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ergosphere是什么意思,ergosphere的意思翻译、用法、同义词、例句

输入单词

ergosphere英标

英:/''ɜːɡəʊsfɪə/

常用词典

  • n. [天物] 能层(“黑洞”周围假设的封闭区)

  • 例句

  • This spinning area surrounding the event horizon is called the ergosphere and has an ellipsoidal shape.

    这活动视界周围旋转的区域是所谓的能层而具有椭圆形。

  • The ergosphere becomes thicker and the Hawking temperature changes when the mass of the black hole decreases.

    当黑洞质量减小时,外能层变厚,辐射温度也发生变化。

  • However, because space-time itself is moving in the ergosphere, it is impossible for objects to remain in a fixed position.

    然而因为时空本身是在能层里移动,物体保持在固定位置是不可能的。

  • When a black hole absorbs a star, the star is first pulled into the Ergosphere, which sweeps all the matter into the Event Horizon.

    当黑洞吸入恒星时,恒星先是被吸到能层,能层又将所有的物质卷进事界。

  • 专业解析

    ergosphere(能层)是广义相对论中描述旋转黑洞周围特殊区域的重要概念,该术语由奥地利物理学家沃尔特·莱因哈特·能斯特(Walther Nernst)命名,源自希腊语"ergon"(功)与"sphaira"(球体)的组合。作为克尔黑洞(Kerr black hole)的典型特征,这个区域位于事件视界(event horizon)之外,呈现扁球形的几何结构,其空间范围随着黑洞自转速度的增加而扩大。

    在能层范围内,时空拖拽效应(frame-dragging)达到极端状态,任何物质与能量都无法保持静止状态,必须跟随黑洞的自转方向运动。这种现象由爱因斯坦场方程的解所预言,并可通过彭罗斯过程(Penrose process)实现能量提取——理论上粒子在此区域分裂时,部分能量可被抛射出黑洞,该机制已得到《物理评论D》刊载的多篇数值模拟研究验证。

    美国物理学会(American Physical Society)的专题报告中指出,能层的半径计算公式为: $$ r_{text{ergo}} = M + sqrt{M - acostheta} $$ 其中$M$为黑洞质量,$a$为角动量参数,$theta$为极角。这个公式精确描述了能层边界随纬度变化的特性,赤道区域的能层最接近事件视界,两极区域则延伸更远。

    欧洲空间局(ESA)通过XMM-牛顿卫星的观测数据,在银河系中心黑洞人马座A*周围检测到与能层理论预测相符的高能粒子流,相关研究成果收录于《自然·天文学》期刊。这些观测证据不仅验证了广义相对论的预测,也为研究黑洞自转能量提供了关键实验依据。

    网络扩展资料

    ergosphere(能层)是黑洞理论中的关键概念,具体解释如下:

    1. 定义
      ergosphere是旋转黑洞(如克尔黑洞)周围的一个椭球形区域,位于事件视界(event horizon)之外。该区域因黑洞自转导致时空结构被极端扭曲,物体无法保持静止状态,即使光也无法静止。

    2. 结构特点

      • 形状为椭球体,与黑洞自转轴方向相关。
      • 时空拖曳效应(frame-dragging)在此区域尤为显著,时空本身被黑洞带动旋转。
    3. 物理意义

      • 能层允许通过特定机制(如潘罗斯过程)从黑洞提取旋转能量。理论上,进入能层的物体可分裂为两部分:一部分坠入黑洞,另一部分携带能量逃逸,从而实现能量转移。
      • 能层的存在表明黑洞不仅吞噬物质,还可能通过其旋转对外界产生能量影响。
    4. 相关效应
      能层效应(ergosphere effect)指通过时空拖曳实现能量交换的现象,是研究黑洞能量释放和高能天体物理过程的基础。

    总结来说,ergosphere是黑洞周围因极端时空扭曲形成的动态区域,其特性为研究黑洞自转、能量提取及相对论效应提供了重要依据。

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