黑洞(黑洞的全部知識)
1.黑洞的全部知識
黑洞現(xiàn)在人類連觀察到都很難，別說去了解黑洞的全部知識了，畢竟咱們?nèi)祟愡B咱們地球的全部知識都沒能完全了解呢。
我就把我知道的關(guān)于黑洞的東西告訴樓主吧： 首先，黑洞是質(zhì)量大于或者等于20個(gè)太陽質(zhì)量的恒星死亡后留下來的超致密核心。由于恒星死亡，不再聚變放出能量，導(dǎo)致恒星內(nèi)部的萬有引力失去了和它抗衡的膨脹力量，由于該恒星的核心質(zhì)量超大，那么失去了膨脹力量平衡的核心就會被自己的萬有引力無限擠壓，無限坍縮下去—————首先是原子之間的距離被壓縮到幾乎沒有，接著，原子內(nèi)部也被擠壓，最終電子被擠壓到原子核里，電子和質(zhì)子發(fā)生中和，變成了中子（其實(shí)正是因?yàn)檫@個(gè)，中子的質(zhì)量要稍大于質(zhì)子）然后，發(fā)生了更恐怖的事情——中子在巨大的萬有引力下被壓碎了！接著，由于物質(zhì)不能保持最基本的物質(zhì)形態(tài)，引力就更肆無忌憚地讓這顆核心無限地坍縮、無限地變小下去——這顆核心就是黑洞。
眾所周知，所有物質(zhì)之間都存在萬有引力，即使是你和電腦屏幕之間也是。而且質(zhì)量越大，萬有引力也越大。
接著我們來思考一個(gè)問題：如果一個(gè)物質(zhì)超級巨大的質(zhì)量不變，但是這個(gè)物質(zhì)的體積在無限變小，變成類似于奇點(diǎn)的東西也就是這個(gè)物質(zhì)的單位空間變得無限小，會發(fā)生什么情況呢？那就是他的單位空間內(nèi)（也叫視界）的引力會變得無限大。 這導(dǎo)致任何進(jìn)入視界的物體都會被吸引到該物質(zhì)表面，就是連光也不例外（光也是物質(zhì)）。
由于這個(gè)特性，即使是黑洞本身會發(fā)光或者反射光，也由于其超強(qiáng)單位空間的引力而使得光不能逃逸出其表面，這使得黑洞是用眼睛看不見的，是“隱身”的。 在極大的單位引力下，經(jīng)典物理學(xué)的時(shí)間和空間概念就不適合在這個(gè)奇點(diǎn)使用了： 我們由相對論可以知道，超大的質(zhì)量或者能量可以使空間發(fā)生扭曲，由于時(shí)間是由空間所決定的，所以時(shí)間也會隨著空間的扭曲而扭曲，而且空間就像海綿，時(shí)間像海綿里的水，空間被扭曲得越厲害，時(shí)間就會越少越慢——這只會導(dǎo)致一個(gè)后果——被扭曲的空間內(nèi)的存在穿越時(shí)空來到了未來（這不是在開玩笑?。。?我來解釋一下：比如樓主在這個(gè)扭曲空間內(nèi)（前提是樓主沒有被撕碎），正常的、沒有被扭曲的時(shí)間相對于樓主被扭曲得無限慢的時(shí)間會變得非?？?，而樓主并沒有感覺到自己的時(shí)間在扭曲，照樣吃飯睡覺，但是樓主一旦觀察扭曲空間外的空間就會發(fā)現(xiàn)——外面的時(shí)間怎么過的這么快??！怎么已經(jīng)過去了幾千年？?。?！ 這不是在開玩笑。
我敘述完了由于空間扭曲導(dǎo)致的扭曲的時(shí)間，那現(xiàn)在來說說被扭曲的空間本身。被扭曲的空間本身被扭曲成了什么形狀呢？我們不妨用一個(gè)平面來打比方，畢竟平面可以決定空間嘛：扭曲的形狀有點(diǎn)像在一塊用雙手繃緊了的布上面放了一塊石頭，布被擠壓的地方下陷了。
而我們可以看到的黑洞的外沿則是布被擠壓的坑的外沿。 也就是平面空間被黑洞扭曲成了由引力方向下陷的一個(gè)“漩渦”。
這里就引申出了黑洞的引力透鏡效果：黑洞是可以被看見的。 如果你離黑洞夠近，那么你看見的黑洞應(yīng)該是一個(gè)透明的、凸透鏡一樣的東西。
也就是你可以看見被扭曲空間里的被扭曲的光線，雖然黑洞本身是不可見的。 大家都知道，光線永遠(yuǎn)都是沿著兩點(diǎn)之間最短的距離傳播，正常的空間最短的距離是直線，而被扭曲成旋渦狀的平面空間則是黑洞邊緣的圓弧。
也就是本來應(yīng)該照到黑洞背面的光線，沿著“漩渦”口的邊沿傳播到了黑洞的正面，你所看見的光是照到黑洞背面的光。 如果真的看見了黑洞，那將是無比激動人心的一個(gè)畫面，一個(gè)令人無限神往的景象。
碼字不容易，參考資料組詞造句也不容易，望諸位仔細(xì)閱讀，歡迎提出謬誤之處，感激不盡。
2.有關(guān)黑洞的所有知識
“黑洞”是一種天體：它的引力場強(qiáng)大得就連光也不能逃脫出來。
根據(jù)廣義 相對論，引力場將使時(shí)空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時(shí)，它的引力場對時(shí)空幾乎沒 什么影響，從恒星表面上某一點(diǎn)發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。
而恒星的半 徑越小，它對周圍的時(shí)空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間 返回恒星表面。 等恒星的半徑小到一特定值（天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”）時(shí)，就連垂直表 面發(fā)射的光都被捕獲了。
到這時(shí)，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像 宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。
實(shí)際上黑洞真 正是“隱形”的，下面將會敘述。 黑洞是怎樣形成的呢？其實(shí)，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒 星演化而來的。
我們曾經(jīng)比較詳細(xì)地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆 恒星衰老時(shí)，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料（氫），由中心產(chǎn)生的能量已 經(jīng)不多了。
這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼 的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力 與壓力平衡。
質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子 星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。
如果超過 了這個(gè)值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。 這次，根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍，直至成為一 個(gè)體積趨于零、密度趨向無限大的“點(diǎn)”。
而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度 （史瓦西半徑），正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向 外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。 與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。
例如，黑洞有“隱身術(shù)”，人們無 法直接觀察到它，連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎 么把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。
我們都知道，光是沿直線傳 播的。這是一個(gè)最基本的常識。
可是根據(jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎 曲。這時(shí)候，光雖然仍然沿任意兩點(diǎn)間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線， 而是曲線。
形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏 離了原來的方向。 在地球上，由于引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。
而在黑洞周圍， 空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，雖然有一部 分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。
所以，我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣， 這就是黑洞的隱身術(shù)。 更有趣的是，有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球，它朝其它 方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。
這樣我們不僅能 看見這顆恒星的“臉”，還同時(shí)看到它的側(cè)面、甚至后背！ “黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多 科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。
不過， 這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。
3.有關(guān)黑洞的所有知識
“黑洞”是一種天體：它的引力場強(qiáng)大得就連光也不能逃脫出來。根據(jù)廣義
相對論，引力場將使時(shí)空彎曲。當(dāng)恒星的體積很大時(shí)，它的引力場對時(shí)空幾乎沒
什么影響，從恒星表面上某一點(diǎn)發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半
徑越小，它對周圍的時(shí)空彎曲作用就越大，朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間
返回恒星表面。
等恒星的半徑小到一特定值（天文學(xué)上叫“史瓦西半徑”）時(shí)，就連垂直表
面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時(shí)，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像
宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。實(shí)際上黑洞真
正是“隱形”的，下面將會敘述。
黑洞是怎樣形成的呢？其實(shí)，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒
星演化而來的。我們曾經(jīng)比較詳細(xì)地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當(dāng)一顆
恒星衰老時(shí)，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料（氫），由中心產(chǎn)生的能量已
經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼
的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力
與壓力平衡。
質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子
星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過
了這個(gè)值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。
這次，根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍，直至成為一
個(gè)體積趨于零、密度趨向無限大的“點(diǎn)”。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度
（史瓦西半徑），正象我們上面介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向
外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。
與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有“隱身術(shù)”，人們無
法直接觀察到它，連科學(xué)家都只能對它內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出各種猜想。那么，黑洞是怎
么把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳
播的。這是一個(gè)最基本的常識?？墒歉鶕?jù)廣義相對論，空間會在引力場作用下彎
曲。這時(shí)候，光雖然仍然沿任意兩點(diǎn)間的最短距離傳播，但走的已經(jīng)不是直線，
而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強(qiáng)大的引力把它拉得偏
離了原來的方向。
在地球上，由于引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，
空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，雖然有一部
分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達(dá)地球。
所以，我們可以毫不費(fèi)力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，
這就是黑洞的隱身術(shù)。
更有趣的是，有些恒星不僅是朝著地球發(fā)出的光能直接到達(dá)地球，它朝其它
方向發(fā)射的光也可能被附近的黑洞的強(qiáng)引力折射而能到達(dá)地球。這樣我們不僅能
看見這顆恒星的“臉”，還同時(shí)看到它的側(cè)面、甚至后背！
“黑洞”無疑是本世紀(jì)最具有挑戰(zhàn)性、也最讓人激動的天文學(xué)說之一。許多
科學(xué)家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過，
這些當(dāng)代天體物理學(xué)的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。
4.黑洞的全部知識
黑洞現(xiàn)在人類連觀察到都很難，別說去了解黑洞的全部知識了，畢竟咱們?nèi)祟愡B咱們地球的全部知識都沒能完全了解呢。
我就把我知道的關(guān)于黑洞的東西告訴樓主吧：
首先，黑洞是質(zhì)量大于或者等于20個(gè)太陽質(zhì)量的恒星死亡后留下來的超致密核心。由于恒星死亡，不再聚變放出能量，導(dǎo)致恒星內(nèi)部的萬有引力失去了和它抗衡的膨脹力量，由于該恒星的核心質(zhì)量超大，那么失去了膨脹力量平衡的核心就會被自己的萬有引力無限擠壓，無限坍縮下去—————首先是原子之間的距離被壓縮到幾乎沒有，接著，原子內(nèi)部也被擠壓，最終電子被擠壓到原子核里，電子和質(zhì)子發(fā)生中和，變成了中子（其實(shí)正是因?yàn)檫@個(gè)，中子的質(zhì)量要稍大于質(zhì)子）然后，發(fā)生了更恐怖的事情——中子在巨大的萬有引力下被壓碎了！接著，由于物質(zhì)不能保持最基本的物質(zhì)形態(tài)，引力就更肆無忌憚地讓這顆核心無限地坍縮、無限地變小下去——這顆核心就是黑洞。
眾所周知，所有物質(zhì)之間都存在萬有引力，即使是你和電腦屏幕之間也是。而且質(zhì)量越大，萬有引力也越大。接著我們來思考一個(gè)問題：如果一個(gè)物質(zhì)超級巨大的質(zhì)量不變，但是這個(gè)物質(zhì)的體積在無限變小，變成類似于奇點(diǎn)的東西也就是這個(gè)物質(zhì)的單位空間變得無限小，會發(fā)生什么情況呢？那就是他的單位空間內(nèi)（也叫視界）的引力會變得無限大。 這導(dǎo)致任何進(jìn)入視界的物體都會被吸引到該物質(zhì)表面，就是連光也不例外（光也是物質(zhì)）。 由于這個(gè)特性，即使是黑洞本身會發(fā)光或者反射光，也由于其超強(qiáng)單位空間的引力而使得光不能逃逸出其表面，這使得黑洞是用眼睛看不見的，是“隱身”的。
在極大的單位引力下，經(jīng)典物理學(xué)的時(shí)間和空間概念就不適合在這個(gè)奇點(diǎn)使用了：
我們由相對論可以知道，超大的質(zhì)量或者能量可以使空間發(fā)生扭曲，由于時(shí)間是由空間所決定的，所以時(shí)間也會隨著空間的扭曲而扭曲，而且空間就像海綿，時(shí)間像海綿里的水，空間被扭曲得越厲害，時(shí)間就會越少越慢——這只會導(dǎo)致一個(gè)后果——被扭曲的空間內(nèi)的存在穿越時(shí)空來到了未來（這不是在開玩笑?。。?我來解釋一下：比如樓主在這個(gè)扭曲空間內(nèi)（前提是樓主沒有被撕碎），正常的、沒有被扭曲的時(shí)間相對于樓主被扭曲得無限慢的時(shí)間會變得非?？?，而樓主并沒有感覺到自己的時(shí)間在扭曲，照樣吃飯睡覺，但是樓主一旦觀察扭曲空間外的空間就會發(fā)現(xiàn)——外面的時(shí)間怎么過的這么快??！怎么已經(jīng)過去了幾千年？??？！ 這不是在開玩笑。
我敘述完了由于空間扭曲導(dǎo)致的扭曲的時(shí)間，那現(xiàn)在來說說被扭曲的空間本身。被扭曲的空間本身被扭曲成了什么形狀呢？我們不妨用一個(gè)平面來打比方，畢竟平面可以決定空間嘛：扭曲的形狀有點(diǎn)像在一塊用雙手繃緊了的布上面放了一塊石頭，布被擠壓的地方下陷了。而我們可以看到的黑洞的外沿則是布被擠壓的坑的外沿。 也就是平面空間被黑洞扭曲成了由引力方向下陷的一個(gè)“漩渦”。 這里就引申出了黑洞的引力透鏡效果：黑洞是可以被看見的。 如果你離黑洞夠近，那么你看見的黑洞應(yīng)該是一個(gè)透明的、凸透鏡一樣的東西。也就是你可以看見被扭曲空間里的被扭曲的光線，雖然黑洞本身是不可見的。 大家都知道，光線永遠(yuǎn)都是沿著兩點(diǎn)之間最短的距離傳播，正常的空間最短的距離是直線，而被扭曲成旋渦狀的平面空間則是黑洞邊緣的圓弧。也就是本來應(yīng)該照到黑洞背面的光線，沿著“漩渦”口的邊沿傳播到了黑洞的正面，你所看見的光是照到黑洞背面的光。 如果真的看見了黑洞，那將是無比激動人心的一個(gè)畫面，一個(gè)令人無限神往的景象。
碼字不容易，參考資料組詞造句也不容易，望諸位仔細(xì)閱讀，歡迎提出謬誤之處，感激不盡。
5.關(guān)于黑洞的科學(xué)知識
黑洞是愛因斯坦的廣義相對論最著名的推斷之一.美國一位科學(xué)家最近在權(quán)威科學(xué)期刊《自然》上斷言——“黑洞不可能存在！”是狂妄的主觀臆斷，還是禁得起科學(xué)驗(yàn)證的真知灼見？國際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)文章 黑洞是科幻小說的重要素材之一，而且很多人以為天文學(xué)家已經(jīng)間接地觀察到了它們.但是，美國加州的勞倫斯—利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)所的物理學(xué)家喬治.查普 林指出，這些可怕的時(shí)空裂縫不存在，也不可能存在. 所謂黑洞其實(shí)是“暗能量星” 在過去的一些年中，對于星系的運(yùn)動的觀察已經(jīng)顯示：宇宙約70%似乎是由一種未知的“暗能量”組成.暗能量推動了宇宙的加速膨脹. 長期以來，巨大的恒星的死亡一直被認(rèn)為能夠產(chǎn)生黑洞，但查普林認(rèn)為，事實(shí)上它導(dǎo)致了含有暗能量的星體的形成，他聲稱：“黑洞不存在基本上是可以確定的事.” 黑洞是愛因斯坦的廣義相對論的最著名的預(yù)測之一，它提出了引力使時(shí)空彎曲的原理.廣義相對論預(yù)言，當(dāng)大質(zhì)量的恒星達(dá)到極高密度時(shí)，就在空間形成了一只很深的“引力陷阱”，最終把空間彎曲到這樣一個(gè)程度，以致附近的任何物體，包括光線在內(nèi)被其吞滅，就好像一個(gè)無底洞，這樣的天體稱為黑洞.在黑洞的中心是一個(gè)奇點(diǎn)，那里所有的物質(zhì)都被無限壓縮，時(shí)空被無限彎曲. 廣義相對論與量子力學(xué)的沖突 但是，愛因斯坦并不相信黑洞，查普林爭辯道，“不幸的是，他不能清楚地說明為什么.”問題的根源在于另一個(gè)20世紀(jì)物理學(xué)的革命性的理論——量子力學(xué)，同樣也是愛因斯坦協(xié)助建立起來的. 在廣義的相對論中，并沒有一種所謂的“格林尼治時(shí)間”讓其它地方的時(shí)鐘以同樣的速度轉(zhuǎn)動.相反，在不同的地方，重力讓時(shí)鐘以不同的速度運(yùn)轉(zhuǎn).但量子力學(xué)主要是描述細(xì)微空間中的物理現(xiàn)象，因而它只有在宇宙通用的時(shí)間的前提下才會體現(xiàn)其理論價(jià)值，否則就沒有任何意義. 這個(gè)問題在“視界（event horizon）”——黑洞的邊界尤為顯著.對于一個(gè)遙遠(yuǎn)的觀察者而言，這里的時(shí)間看似是靜止的.一艘掉入黑洞的飛行器在遙遠(yuǎn)的觀察者看來，似乎永遠(yuǎn)地陷在了黑洞的邊界；但飛船中的宇航員們卻能感覺到自己在繼續(xù)下降.“廣義相對論預(yù)示，黑洞邊界并沒有發(fā)生任何變化.”查普林說. 然而，早在1975，量子物理學(xué)家們曾經(jīng)提出爭議：在黑洞邊界確實(shí)會發(fā)生奇怪的事情：遵守量子法則的物質(zhì)對輕微干擾變得極為敏感.“這一結(jié)果很快地就被忘記，”查普林說，“因?yàn)樗c廣義相對論的預(yù)言不符.但是實(shí)際上，它是完全正確的.”他認(rèn)為，這種奇怪的活動正是時(shí)空“量子相變（quantum phase transition）”的證據(jù).卓別林認(rèn)為，死亡后的恒星并不會簡單地形成一個(gè)黑洞，而是在該時(shí)空內(nèi)部，充斥著暗能量，而且這具有一些有趣的重力的效應(yīng). 宇宙存在大量暗能量星 查普林稱，暗能量星的“表面”外看，它的“行為”與黑洞十分相似，能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的重力牽引.但是內(nèi)部，暗能量的“負(fù)”重力可能會引起物質(zhì)重新反彈回來.而且查普林預(yù)言，如果暗能量星足夠的大的話，任何反彈出的電子將會被轉(zhuǎn)變成為正電子，它將在高能輻射中消滅其它電子.卓別林表示，這種情況可以解釋我們觀察到的銀河系中心輻射現(xiàn)象.而此前對于這種現(xiàn)象，天文學(xué)家們認(rèn)為是銀河系中存在著一個(gè)巨大黑洞的證據(jù). 查普林還認(rèn)為，宇宙可能充滿著大量“原始”的暗能量星.這類星體并不是由恒星死亡而形成，而是由于時(shí)空自身的波動起伏所導(dǎo)致的，就像是從冷卻的液態(tài)氣體中自然冒出的氣泡.這些與普通物質(zhì)一樣具有重力效應(yīng)，但是無法被觀察到，它們就是人們經(jīng)常提到的暗物質(zhì).美國科學(xué)家質(zhì)疑相對論 宇宙中并不存在“黑洞”？ 據(jù)美國媒體報(bào)道，美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家喬治·卓別林（GeorgeChapline）表示，宇宙中并不存在著所謂的“黑洞”，并認(rèn)為人們通常所指的黑洞神秘物 質(zhì)實(shí)際上是“黑能（dark-energy）星體”. 長期以來，黑洞已經(jīng)成為了科幻小說中的重要材料之一.不少人認(rèn)為，天文學(xué)家可以通過間接方式來觀察到黑洞的存在，而巨型恒星死亡后就會形成黑洞.但卓別林認(rèn)為，恒星死亡只會形成“黑能”物質(zhì).過去數(shù)年中，天文學(xué)家對銀河系的觀察表明，宇宙的70%左右是一種奇怪的“黑能”所組成，正是它們在加速著宇宙的膨脹.卓別林說：“幾乎可以肯定地說，宇宙中并不存在著黑洞.” 黑洞是愛因斯坦廣義相對論中最為著名的預(yù)言之一.廣義相對論解釋了受巨型恒星重力影響，會導(dǎo)致時(shí)空結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭曲的現(xiàn)象.該理論認(rèn)為，當(dāng)某顆恒星死亡后，會受自己的重力影響而縮成一個(gè)點(diǎn).但卓別林卻認(rèn)為，愛因斯坦本人也不相信黑洞的存在. 1975年，量子力學(xué)專家們表示，黑洞邊界確實(shí)發(fā)生了一些奇怪的事情：遵守量子法則的物質(zhì)對輕微干擾變得極為敏感.卓別林說：“這個(gè)發(fā)現(xiàn)很快就被大家忘記了，因?yàn)樗环蠌V義相對論的預(yù)言.然而今天看來，它卻是完全正確的發(fā)現(xiàn).”他認(rèn)為，這種奇怪的活動正是時(shí)空“量子階段轉(zhuǎn)變”的證據(jù).卓別林認(rèn)為，死亡后的恒星并不會簡單地形成一個(gè)黑洞，而是在該時(shí)空內(nèi)部，它卻充斥著黑能，并具備重力影響. 卓別林稱，在某顆黑能星的“表面”，它看起來很像一個(gè)黑洞，并能制造強(qiáng)大的重力牽引.然而在它的內(nèi)部，黑能的“負(fù)”。
6.黑洞的有關(guān)知識
黑洞是密度超大的星球，吸納一切，光也逃不了.（現(xiàn)在有科學(xué)家分析，宇宙中不存在黑洞，這需要進(jìn)一步的證明，但是我們在學(xué)術(shù)上可以存在不同的意見）補(bǔ)注：在空間體積為無限小（可認(rèn)為是0）而注入質(zhì)量接近無限大的狀況下，場無限強(qiáng)化的情況下黑洞真的還有實(shí)體存在嗎？或物質(zhì)的最終結(jié)局不是化為能量而是成為無限的場？發(fā)生在黑洞周圍的有趣現(xiàn)象在你閱讀以下關(guān)于黑洞的復(fù)雜科學(xué)知識以前，先知道兩個(gè)發(fā)生在黑洞周圍的兩個(gè)有趣現(xiàn)象。
根據(jù)廣義相對論，引力越強(qiáng)，時(shí)間越慢。引力越小，時(shí)間越快。
我們的地球因?yàn)橘|(zhì)量較小，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，引力變化不大，所以時(shí)間差距也不大。比如說，喜馬拉雅山的頂部和山底只差幾千億之一秒。
黑洞因?yàn)橘|(zhì)量巨大，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，引力變化非常巨大，所以時(shí)間差距也巨大。如果喜馬拉亞山處在黑洞周圍，當(dāng)一群登山運(yùn)動員從山底出發(fā)，比如說他們所處的時(shí)間是2005年。
當(dāng)他們登頂后，他們發(fā)現(xiàn)山頂?shù)臅r(shí)間是2000年。另外一個(gè)有趣的現(xiàn)象是根據(jù)廣義相對論，引力越強(qiáng)，時(shí)間越慢，物體的長度也縮小。
假如銀河系被一個(gè)黑洞所吸引，在被吸收的過程中，銀河系會變成一個(gè)米粒大小的東西。銀河系里的一切東西包括地球都按相同比例縮小。
所以在地球上的人看來，銀河系依舊是浩瀚無邊。地球上的人依舊照常上班學(xué)習(xí)，跟他們在正常情況下一樣。
因?yàn)樵谒麄兛磥?，周圍的人和物體和他們的大小比例關(guān)系不變。他們渾然不知這一切都發(fā)生一個(gè)米粒大的世界里。
旦因?yàn)楹诙粗車薮?，任何物體都不能長時(shí)間待留。假如銀河系被一個(gè)黑洞所吸引，地球上的人只有幾秒的時(shí)間去體驗(yàn)第一個(gè)現(xiàn)象。
首先，對黑洞進(jìn)行一下形象的說明：黑洞有巨大的引力，連光都被它吸引.黑洞中隱匿著巨大的引力場，這種引力大到任何東西，甚至連光，都難逃黑洞的手掌心。黑洞不讓任何其邊界以內(nèi)的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。
我們無法通過光的反射來觀察它，只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。據(jù)猜測，黑洞是死亡恒星或爆炸氣團(tuán)的剩余物，是在特殊的大質(zhì)量超巨星坍塌收縮時(shí)產(chǎn)生的。
再從物理學(xué)觀點(diǎn)來解釋一下：黑洞其實(shí)也是個(gè)星球（類似星球），只不過它的密度非常非常大， 靠近它的物體都被它的引力所約束（就好像人在地球上沒有飛走一樣），不管用多大的速度都無法脫離。對于地球來說，以第二宇宙速度（11.2km/s）來飛行就可以逃離地球，但是對于黑洞來說，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以連光都跑不出來，于是射進(jìn)去的光沒有反射回來，我們的眼睛就看不到任何東西，只是黑色一片。
因?yàn)楹诙词遣豢梢姷?，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它們到底在哪里?黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。
當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過程立即停止，被壓縮成一個(gè)密實(shí)的星球。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過程無休止地進(jìn)行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個(gè)密度高到難以想象的物質(zhì)。
任何靠近它的物體都會被它吸進(jìn)去，黑洞就變得像真空吸塵器一樣 為了理解黑洞的動力學(xué)和理解它們是怎樣使內(nèi)部的所有事物逃不出邊界，我們需要討論廣義相對論。廣義相對論是愛因斯坦創(chuàng)建的引力學(xué)說，適用于行星、恒星，也適用于黑洞。
愛因斯坦在1916年提出來的這一學(xué)說，說明空間和時(shí)間是怎樣因大質(zhì)量物體的存在而發(fā)生畸變。簡言之，廣義相對論說物質(zhì)彎曲了空間，而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運(yùn)動。
讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先，考慮時(shí)間（空間的三維是長、寬、高）是現(xiàn)實(shí)世界中的第四維（雖然難于在平常的三個(gè)方向之外再畫出一個(gè)方向，但我們可以盡力去想象）。
其次，考慮時(shí)空是一張巨大的繃緊了的體操表演用的彈簧床的床面。 愛因斯坦的學(xué)說認(rèn)為質(zhì)量使時(shí)空彎曲。
我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景：石頭的重量使得繃緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產(chǎn)生更大的效果，使床面下沉得更多。
事實(shí)上，石頭越多，彈簧床面彎曲得越厲害。 同樣的道理，宇宙中的大質(zhì)量物體會使宇宙結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變。
正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣，質(zhì)量比太陽大得多的天體比等于或小于一個(gè)太陽質(zhì)量的天體使空間彎曲得厲害地多。 如果一個(gè)網(wǎng)球在一張繃緊了的平坦的彈簧床上滾動，它將沿直線前進(jìn)。
反之，如果它經(jīng)過一個(gè)下凹的地方 ，則它的路徑呈弧形。同理，天體穿行時(shí)空的平坦區(qū)域時(shí)繼續(xù)沿直線前進(jìn)，而那些穿越彎曲區(qū)域的天體將沿彎曲的軌跡前進(jìn)。
現(xiàn)在再來看看黑洞對于其周圍的時(shí)空區(qū)域的影響。設(shè)想在彈簧床面上放置一塊質(zhì)量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。
自然，石頭將大大地影響床面，不僅會使其表面彎曲下陷，還可能使床面發(fā)生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現(xiàn)，若宇宙中存在黑洞，則該處的宇宙結(jié)構(gòu)將被撕裂。
7.黑洞的知識
廣義相對論語言的一種特別致密的暗天體。大質(zhì)量恒星在其演化末期發(fā)生塌縮，其物質(zhì)特別致密，它有一個(gè)稱為“視界”的封閉邊界，黑洞中隱匿著巨大的引力場，因引力場特別強(qiáng)以至于包括光子在內(nèi)的任何物質(zhì)只能進(jìn)去而無法逃脫。黑洞質(zhì)量下降下限約3倍太陽質(zhì)量，當(dāng)然，這是最后的星核質(zhì)量，而不是恒星在主序時(shí)期的質(zhì)量。除了這種恒星級黑洞，也有其他來源的黑洞——所謂微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所謂超大質(zhì)量黑洞可能存在于宇宙星系中央。（參考：《宇宙新視野》）黑洞不讓任何其邊界以內(nèi)的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它，只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。雖然這么說，但黑洞還是有它的邊界，即"事件視界".據(jù)猜測，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大質(zhì)量超巨星坍塌收縮時(shí)產(chǎn)生的。另外，黑洞必須是一顆質(zhì)量大于錢德拉塞卡極限的恒星演化到末期而形成的，質(zhì)量小于錢德拉塞卡極限的恒星是無法形成黑洞的.■物理學(xué)觀點(diǎn)的解釋 黑洞其實(shí)也是個(gè)星球（類似星球），只不過它的密度非常非常大， 靠近它的物體都被它的引力所約束（就好像人在地球上沒有飛走一樣），不管用多大的速度都無法脫離。對于地球來說，以第二宇宙速度（11.2km/s）來飛行就可以逃離地球，但是對于黑洞來說，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以連光都跑不出來，于是射進(jìn)去的光沒有反射回來，我們的眼睛就看不到任何東西，只是黑色一片。據(jù)最新的研究聲稱，科學(xué)家認(rèn)為黑洞可能是通往其他宇宙的蟲洞。如果這一理論是正確的，將會有助于解釋例如黑洞信息悖論等量子難題，不過批評家指出這也會產(chǎn)生新的問題，例如蟲洞是怎么形成的等等。黑洞是一種擁有強(qiáng)大引力的物體，任何物體——即便是光——在進(jìn)入其事件邊界之后都不能逃逸出來。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，黑洞可以由任何物質(zhì)形成，只要能夠坍縮到足夠小的空間內(nèi)。 盡管黑洞不能被直接看到，天文學(xué)家還是通過觀察周圍物質(zhì)的環(huán)繞情況，推斷出一些黑洞的位置。 不過來自巴黎Bures-sur-Yvette地區(qū)法國高等科學(xué)研究所（Institut des Hautes Etudes Scientifiques）的物理學(xué)家Thibault Damour和來自德國Bremen國際大學(xué)的Sergey Solodukhin提出一個(gè)新的觀點(diǎn)，即這些所謂的黑洞其實(shí)就是蟲洞。 蟲洞是連接時(shí)空架構(gòu)中兩個(gè)不同地方的彎曲通道。如果你把宇宙想象為一個(gè)二維的紙張，蟲洞就是連接連接這張紙片和另一張紙片的小通道。實(shí)際上這一理論認(rèn)為，蟲洞鏈向的是一個(gè)擁有自己星星、星系等的另一個(gè)宇宙。 引起空間扭曲的小球在我們?nèi)S世界的例子就是黑洞。黑洞事實(shí)上是存在于四維空間的一種現(xiàn)象，或者說，黑洞是連接三維世界與四維空間的通道（當(dāng)然在下絕不是說“如果誰要去四維空間，就請往黑洞走”，那樣只會“死無全尸”而已^O^）。我們有可能通過對黑洞的深入研究，找到克服四維空間的辦法，那樣的話，瓦普跳躍飛行就不再是夢想了。 現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)，黑洞的存在確實(shí)會令周圍的空間極度扭曲。根據(jù)廣義相對論，光線在正常的空間里以直線傳播，但當(dāng)空間扭曲時(shí)，光線會隨著空間扭曲的方向而扭曲。如果能給一束射進(jìn)黑洞的光線拍照的話，我們就會發(fā)現(xiàn)，光線呈螺旋形指向黑洞中心，因?yàn)楹诙吹木薮筚|(zhì)量已使周圍的空間扭曲得不成形了。
黑洞的知識
8.關(guān)于黑洞的知識
在恒星燃燒殆盡逐漸冷卻以后，它會在自身引力作用下發(fā)生收縮，形成某種新的高密度的天體
像太陽這個(gè)等級的恒星，由于質(zhì)量不太大，收縮到一定程度就會停止，形成白矮星。比太陽更大一點(diǎn)的恒星，會繼續(xù)收縮，直到所有核外電子都被壓進(jìn)原子核，與質(zhì)子結(jié)合，全部變成中子。這時(shí)恒星會變成一顆全部由中子組成的天體，因?yàn)楸环Q為中子星。
如果恒星的質(zhì)量再大些，由于引力太大了，變成中子星以后仍然不能停止收縮，那么它就會一直坍縮為黑洞，這就意味著靠近它的任何東西都再也不能逃離它，包括光
為什么會出現(xiàn)黑洞呢。因?yàn)槲覀冎?，任何天體附近的物體，要逃離這個(gè)物體，條件必須是它的速度能夠?qū)固祗w給它的引力，這個(gè)最小的速度叫逃逸速度。逃逸速度與物體受到的引力有關(guān)。一般而言，一個(gè)天體的質(zhì)量是一定的，在距離它的引力中心——也就是這個(gè)星球的中心越近的地方，物體所受到的引力最大，所需的逃逸速度也就越大。如果一個(gè)天體質(zhì)量足夠大，而它的半徑又足夠小，那么就可能導(dǎo)致它表面的逃逸速度達(dá)到甚至超過光速。我們知道光是宇宙中走得越快的東西，如果逃離一個(gè)天體所需的逃逸速度大于光速，那么就意味著宇宙中沒有任何物體能夠從這個(gè)天體附近逃離。
而黑洞就是這樣的一個(gè)天體。黑洞的表面稱為“視界”，但這個(gè)“視界”并不是形成黑洞的那個(gè)天體真正的表面，那個(gè)天體的表面早就已經(jīng)越過了“視界”，收縮到“視界”里面去了。實(shí)際上，這個(gè)“視界”就是物體逃離黑洞所需的逃逸速度等于光速的那個(gè)點(diǎn)，也就是說，一旦進(jìn)入“視界”，就連光子也逃不出來的。正因?yàn)楣庾犹硬怀鰜硭院诙纯瓷先ナ峭耆昂诎怠钡?，這正是它被稱為“黑洞”的原因，而“視界”的名字也來源于此——它是看得見的世界的界限，物體一旦越過它，就再不會被看見了
