“黑洞”，不管是在爱因斯坦的广义相对论还是在天体物理学中都是非常重要的，听起来让人感觉非常的神秘和深奥。那么，“黑洞到底是怎么来的呢？”让我们一起，从恒星的演化角度、逐步揭开“黑洞”形成的神秘面纱。
黑洞
我们知道，自然界中存在着四种基本相互作用力，按照相对强度的大小顺序可以排列为：强力＞电磁力＞弱力＞引力，其中：电磁力和引力的作用范围（力程）无穷大的，主要体现在宏观现象中；而强力和弱力的力程极短，都小于10^-15m，这种尺度，主要在微观领域中起作用。
知道了自然界中存在的四种基本相互作用力，我们再来看看引力的作用！
将宇宙中的万物聚在一起靠的就是引力，有同学可能会问了：“电磁相互作用的力程也是无穷大的呀！为什么不是电磁力呢？
原因很简单：电磁相互作用，既有吸引又排斥，不满足所有天体之间都是相互吸引的特点；况且天体的正负电荷数基本都是相同的，所以天体带电量很小，而相距又很远，根据库仑定律，他们之间的电磁力非常微弱，不足以支配天体运动。
你别看引力是最弱的力，但是它只能相互吸引，这就会导致引力可以积少成多、团结起来变强，这也就是为什么最弱的力却能支配着巨大的天体运动的原因。据说地球与太阳之间的引力比拉断与地球直径相同的钢丝所需的力还要大，这种累积的效果可见一斑。
由于本文的主要内容是描述恒星演化过程与黑洞的形成，我就主要以恒星为例，跟大家介绍一下引力如何促使天体的形成！
太阳
宇宙空间中存在的气体云，由于引力的作用相互吸引,导致局部气体密度越来越大，从而引来更多的气体，逐渐形成一个球状的气体团。
整个气体团在自身引力的作用下急剧收缩，内部气体气压越来越大、温度也越来越高。也就是说，会由内而外形成一个温度和气压梯度：越往外，温度越低，气压越低。这个由内而外的压力差可以抵抗引力，导致气体收缩停止。
但这也只是暂时的，因为这个气体团由于向外辐射能量会导致其温度降低，这时压力差又不足以抵抗引力，气体团又会收缩。那么，这个收缩到什么时候能停止呢？
当气体团中心（星核）温度达到足以引发氢气的热核反应的程度时，氢原子核会经核聚变而形成氦核、同时释放大量的能量，以保证气体团在向周围低温区域辐射能量之后，还能维持气体球内外部的压力差足以抗衡引力，此时，稳定的恒星也随之形成！
红巨星
既然恒星需要通过核聚变来对抗引力，那么很明显，氢总会有用完的那一天，据估计，我们的太阳中的氢原料还可以使太阳维持聚变50亿年，所以说，我们目前是相对安全的。那么50亿年之后呢？
太阳中心的氢基本上都聚变成为氦，此时太阳中心的温度还不足以使氦发生聚变，没有了能量补给的恒星，会因为向外辐射能量而使温度降低。
辐射导致压力差又不足以抵抗引力，从而继续收缩，这一收缩就会导致中心温度又升高了，这时外层剩余的氢气会发生聚变反应，猛烈的聚变会使外层物质突破引力约束，快速膨胀并冷却，表面的温度变得低成为红色，因此叫做“红巨星”。
白矮星
随着红巨星中心的收缩和变热，就可以可以引发氦核的聚变，形成碳和氧，变成一个碳氧中心球，这个碳氧中心球是否因引力收缩而进一步聚变呢？
不会的，首先，我们要明白，当温度达到一定程度时，碳氧中心球它是气体电离状态。当这些电离气体被挤压得太紧密时，就会有向外扩张的趋势，我们把这个趋势称为电子简并压。
如果你想详细了解什么是电子简并压，可在今日头条搜索“电子简并压”，将会为您检索到全面而且详细的资料。
今日头条搜索结果
如果恒星中心球的质量小于太阳质量的1.4倍，其收缩引力就会被电子简并压平衡，成为一颗体积收缩的很小，温度很高的星，我们把它叫做“白矮星”。
那如果这个恒星中心球的质量大于太阳质量的1.4倍呢？
中子星
如果恒星中心球的质量大于太阳质量的1.4倍，电子简并压也就不足以平衡收缩引力，从而导致恒星中心球继续收缩，这时的温度就可以达到足以使碳聚变的程度，碳聚变释放的高温高压足以抗衡收缩引力，使恒星再次达到平衡状态。
但是由于碳聚变时温度过高，聚变反应会使碳很快消耗殆尽，这时又将进行下一次引力收缩。
由于碳的聚变产物是铁，这里的铁可不是我们日常生活中看到的大铁块，而是充分电离的气态铁，而铁原子核是目前发现最稳定的原子核，所以就不会发生聚变反应，也就是说，等中心球聚变成铁之后，就预示着燃料也用光了，此时聚变将会停止。此时的恒星已经走到了风烛残年！
没有了聚变提供能量，电子简并压又不足以抗衡引力，中心球就会迅速坍缩，导致温度猛增，此时铁原子将会被打碎成中子和质子，然后质子和电子结合形成中子，这时中子将充满整个中心球。而中子也有简并压，叫做中子简并压，从而平衡引力，维持恒星的稳态状态，所以叫“中子星”，它也是恒星的尸体。
在中子星形成时，还会出现一次回光返照的现象，我们把它叫做“超新星爆发”。由于中子星的中心球引力巨大，会吸引其非中子化的外层向中心球高速靠近，在遇到中子简并压支撑的区域时，又会被巨大的压强反弹，形成冲击波，向四面八方爆炸出去这就是“超新星爆发”。
我们说如果聚变晚期恒星中心球的质量小于太阳质量的1.4倍会变成白矮星、大于太阳质量的1.4倍会变成中子星，那如果它的质量比太阳质量的1.4倍大的多呢？
这个收缩引力将是任何力量也无法抗衡的，中心球会不断地收缩、变小，最终变成一个质量与密度无限大、体积无限小的点，这个点被称为“奇点”。
由于奇点的质量很大，经过它周围的区域任何粒子都无法逃出它的引力拉扯，最终被拉向奇点。这个周围的区域就是我们常说的黑洞，而这个区域的边界就是视界！
这就是恒星的产生和演化过程以及黑洞的行成，可以说，引力在其中起到了决定性的作用，没有引力的拉扯，恒星以及我们生活的行星一定会爆炸或者分解，我们人类的灿烂文明也将不复存在。
联系客服
