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【黑洞简介】广义相对论语言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场，因引力场特别强以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱。黑洞质量下降下限约3倍太阳质量，当然，这是最后的星核质量，而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞，也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所谓超大质量黑洞可能存在于宇宙星系中央。（参考：《宇宙新视野》）黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即＂事件视界＂．据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的．（有关参考：《时间简史》——霍金�6�1著）■物理学观点的解释 
黑洞是什么？ 从理论上推算，中子星也有质量上限，最大不能超过三倍太阳质量。如果在超新星爆发后核心剩余物质还超过三倍太阳质量，种子简并态也抗不住所受的压力，只能继续坍缩下去。最后这团物质收缩到很小的时候，在它附近的引力就大到足以使运动最快的光子也无法摆脱它的束缚。因为光速是现知任何物质运动、速度的极限，连光子都无法摆脱的天体能束缚住任何物质，所以这个天体不可能向外界发出任何信息，而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内，一贴近它就不可避免地被它吸进去。它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质，就象一个漆黑的无底洞，所以这种特殊的天体被称为黑洞。黑洞有很多奇特的性质，对黑洞的研究在当代天文学及物理学中有重大的意义。 早在1806年法国天文学家拉普拉斯就曾根据牛顿万有引力理论，预言有类似黑洞的天体存在。他计算结果是一个直径比太阳大250倍而密度与地球相当的恒星，它的引力场强大到足以捕捉住自己所发出的光线，而成为看不见的黑暗天体。 到了1939年，物理学家奥本海默根据爱因斯坦的广义相对论，引导出一颗步入死亡途径的恒星，可能会因自身引力压缩下，消失而变成“黑洞”。 接着在1974年英国天文物理学家霍金，更研究出黑洞甚至也会“爆发”，鼓舞了天文学家在太空中搜索它的精神。终于在1995年哈伯太空望远镜在M87星系中，“确实”找到黑洞正以强大的吸引力，将邻近的星际尘埃吸收掉。
黑洞里面是一种什么情景？如果有一位倒霉的宇航员，在驾驶飞船经过某个黑洞时不慎离它近了些，结果被引力拉入黑洞，在此过程中他会看到些什么呢？ 黑洞的边界并不是一种物质存在，那里并没有一层真正的“隔膜”，就像光明与黑暗的分界处并没有隔膜一样。这位宇航员在落入黑洞的视界时，并不会看到什么特别与众不同的情景。他还可以看见外部区域，因为外面的光线仍能进入黑洞。然而，我们永远也见不到他了。 当宇航员越来越深入黑洞时，引力场变得更强了，而且会使他的身体变形。徜若他下落时脚在前面，那么双脚就比头更接近引力中心，所受的引力更强些。结果，他的脚受到的向下拉的力将比头更厉害，这样一来他就拉长了。与此同时，他的双肩会沿着向中心会聚的方向拉向黑洞中心，也就是肩膀受到向里的挤压。这个过程很像做拉面。 理论研究表明，在黑洞中心，引力的增强是没有上限的。因为引力场表现为时空的弯曲，所以，随着引力的不断增强，时空扭曲也就无止境地越来越厉害。在黑洞中心，将是一个时空的奇点。它代表时间与空间的边缘，穿过这个边缘，正常的时空概念将不复存在。许多物理学家深信，这个时空奇点是名副其实的时空终结处，与它相遇的任何物质都将完全湮灭。如果确实如此，组成宇航员身体原子将在1纳秒的超级拉面过程中在奇点里化为乌有。 如果黑洞质量为1000个太阳质量（我们银河系中心的那个黑洞就是这样），这位宇航员从视界没向奇点的过程大概是3分钟。如果是1个太阳质量这样的小黑洞，从视界到奇点的旅程只需要几微秒。 虽然对这位宇航员而言，毁灭前的时间只是一瞬，但从远处看来，黑洞的时间扭曲使宇航员最后的旅程表现为一种慢动作。当宇航员接近视界时，在他附近的事件发生的过程对遥远的观测者来说似乎变得越来越慢。事实上，他好像经经无限长的时间才能到达视界。所以，宇航员在这短暂的死亡之疾奔中，经历了相当于外部宇宙无穷无尽的时间。从这个意义上说，黑洞是通往宇宙尽头的门槛，是一条宇宙死胡同，代表再也没有通路的最终实体。 黑洞是包含了时间尽头的狭小空间区域。谁要是对宇宙尽头感到好奇的话，只要跳进一个黑洞便可得到亲身体验。
黑洞中隐匿着巨大的引力场，这种引力大到任何东西，甚至连光，都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测，黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。 因为黑洞是不可见的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它们到底在哪里？ 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞就变得像真空吸尘器一样 为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界，我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说，适用于行星、恒星，也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说，说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。简言之，广义相对论说物质弯曲了空间，而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。 让我们看一看爱因斯坦的模型是怎样工作的。首先，考虑时间（空间的三维是长、宽、高）是现实世界中的第四维（虽然难于在平常的三个方向之外再画出一个方向，但我们可以尽力去想象）。其次，考虑时空是一张巨大的绷紧了的体操表演用的弹簧床的床面。 爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景：石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些，虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置更多的石块，则将产生更大的效果，使床面下沉得更多。事实上，石头越多，弹簧床面弯曲得越厉害。 同样的道理，宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样，质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。 如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动，它将沿直线前进。反之，如果它经过一个下凹的地方 ，则它的路径呈弧形。同理，天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进，而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。 现在再来看看黑洞对于其周围的时空区域的影响。设想在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头代表密度极大的黑洞。自然，石头将大大地影响床面，不仅会使其表面弯曲下陷，还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以宇宙出现，若宇宙中存在黑洞，则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。 现在我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。正如一个滚过弹簧床面的网球，会掉进大石头形成的深洞一样，一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且，若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。 我们已经说过，没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度，有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理，一切比其周围温度高的物体都要释放出热量，同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量，黑洞释放能量称为：霍金辐射。黑洞散尽所有能量就会消失。 处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。1969年，美国物理学家约翰 阿提 惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。 我们都知道因为黑洞不能反射光，所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。通过科学家的观测，黑洞周围存在辐射，而且很可能来自于黑洞，也就是说，黑洞可能并没有想象中那样黑。 霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子，这些粒子在太空中成对产生，不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后，有的就会消失在茫茫太空中。一般说来，可能直到这些粒子消失时，我们都未曾有机会看到它们。 霍金还指出，黑洞产生的同时，实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中，另一个则会逃逸，一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言，看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。 所以，引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”，它实际上还发散出大量的光子。 根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时，同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律，当黑洞失去能量时，黑洞也就不存在了。霍金预言，黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸，释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。 但你不要满怀期望地抬起头，以为会看到一场烟花表演。事实上，黑洞爆炸后，释放的能量非常大，很有可能对身体是有害的。而且，能量释放的时间也非常长，有的会超过100亿至200亿年，比我们宇宙的历史还长，而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间。参考资料：回答者：光明女祭司 - 见习魔法师 三级 7-9 18:45评价已经被关闭 目前有 2 个人评价 好100% （2） 不好0% （0）
