暗星时代

历史上，第一个意识到一个致密天体密度可以大到连光都无法逃逸的人是英国的自然哲学家约翰·米歇尔。他在写给好友的信中提到了，

如果太阳缩小到只有3公里的大小，那么连光都会跑不出来。

约翰·米歇尔

后来，法国数学家拉普拉斯在研究牛顿力学时，发现任何天体都有逃逸速度。这是指想要逃离这个天体的最低速度。比如：想要逃离地球所需要的速度就是11.2 km/s。

第二宇宙速度

想要逃离太阳系需要的速度是16.7 km/s。

第三宇宙速度

于是，拉普拉斯认为，

存在一种天体，是表面的逃逸速度大于光速的天体。任何运动物体如果小于此速度，最多只能绕星体旋转而不能到远方去，如果表面逃逸速度大于光速，那么光线就不能传到远方去，远方得不到它的光线，它就成了完全黑暗的天体。

于是，他把这种天体命名为暗星。并把这个写到了他的著作《宇宙系统论》里。

不过，后来当他得知托马斯·杨通过实验证明了光是一种波时，他在再版自己的著作时删去了这一章节。

拉普拉斯

相对论时代

20世纪初，光的本质才被科学家们破解，科学家发现，光既是波，也是粒子。这就是波粒二象性。也就是说，光也会受到引力的影响。后来，爱因斯坦引力是时空弯曲造成的。

时空的弯曲

并提出了广义相对论，其中有个著名的爱因斯坦场方程。

看看就成，不懂也不妨碍后面的内容

还在世界一次大战战场上的科学家史瓦西知道后，开始着手研究这个方程，并找到了几个奇异性的解，预言黑洞的存在，但是爱因斯坦特别反对这个预言，还专门写了篇文章否定整个看法。

史瓦西

爱因斯坦的反对并没有阻止后来科学家们的研究，当时科学家们发现，恒星也是有寿命的，一旦耗尽燃料，就会收缩，最后的结局可能是白矮星、中子、黑洞。

恒星的宿命

后来钱德拉塞卡、奥本海默以及沃尔科夫的努力下，终于证明了大质量的恒星能够坍缩到一点。这个点也被我们称为奇点。

天体对于时空的弯曲

1958年，科学家芬克尔斯坦发现，史瓦西找到的特殊解中，有一个半径的取值，当半径取到这个数值之后，光就不出跑来，科学家叫这个半径叫做史瓦西半径。

以这个史瓦西半径为球体的球面叫做事件视界，这个范围内是看不到任何东西的。但是在这个范围外是可以看到东西，还会有吸积盘。而吸积盘也是天文学家找黑洞时，用到的最重要的线索。

随着后来的研究，科学家发现，其实黑洞也有很四种，有旋转不带电的，旋转带电，不旋转不带电，不旋转带电。说白了就是转不转和带电不带电排列组合一下。

1967年，惠勒在一场演讲中使用“黑洞”一词，黑洞的名字才开始流行起来。

惠勒

后来，科学家发现，描述一个黑洞只需要用到三个数字：黑洞的质量、自转和电荷。无论黑洞到底咋来的，任意一个黑洞都可以浓缩成这三个量，惠勒管这叫做“黑洞无毛定理”。

1972年，霍金以及几位科学家一起努力，提出了黑洞热力学四定律。两年后，霍金通过量子论研究黑洞附近物质的行为，惊讶地发现黑洞是有温度的，还能产生辐射，这个现象被称为霍金辐射。

这也是黑洞热力学四定律和霍金辐射也是霍金最大的学术成就。

霍金

通过霍金辐射，科学家发现，黑洞是会慢慢蒸发的，意味着落入黑洞的信息都会彻底消失。这违反了量子力学的信息不能摧毁的法则。这个问题被称为黑洞信息悖论。

为了挽救量子力学，科学家提出了互补原理和全息原理，不过好景不长，又有人提出了黑洞火墙悖论，目前这个问题还是一个悬案，等待着科学家们的解决。

关于黑洞，我们就说到这里。

电脑模拟黑洞吞噬恒星

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