【原创】黑洞的发现及黑洞的形成

天文科普

【原创】黑洞的发现及黑洞的形成

1916年爱因斯坦发表广义相对论时，他并不知道，从他的理论会引出黑洞来。

德国物理学家卡尔·史瓦西曾假设了一个完全球状星体，并用这个广义相对论理论研究这个完全球状星体的空间和时间是如何弯曲的。他发现和证明了，假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里，其半径小于史瓦西半径，（不同质量的星球，其史瓦西半径不同，太阳的史瓦西半径为三公里，地球的才有9毫米）由于引力的强烈挤压就会使这个天体的密度无限增大，并产生灾难性的坍塌而形成黑洞。

这个密度无限增大坍塌了的天体，为什么叫黑洞呢？因为它有很大很大的引力使其時空彎曲得如同一个球面（称为界面），以至於其發射的所有射線包括光在内，都將被吸引入這個天體的中心，而无法逃逸出来。因而我们无论用什么天文望远镜，都不能看到它，故称之为黑洞。直到1967年黑洞这个名称才由美国物理学家惠勒命名。

     究竟实际的星球如何变成黑洞？由于巨大的恒星的核心在自身重力的作用下迅速收缩、塌陷、发生强力爆炸（这里的迅速实际上是个漫长的过程），这种过程一直进行下去，最后当其氢核燃尽后，其质量是太阳质量的3倍以上时，就成为了中子星，即黑洞。

在黑洞的中心，全部物质被挤压成为体积无限趋近于零的几何点，任何强大的力量都不可能把它们分开，这个体积无限趋近于零的几何点就相当于数学的“奇点”，它已不能再实用于广义相对论了，而必须用量子理论去研究说明它。

     既然我们无法看到黑洞，我们如何知道它的存在呢？我们可以通过观察物质被吸进黑洞时发出的辐射间接得知的，也可以通过黑洞对周围星球的影响而计算知道。根据物理学家霍金的研究，随着黑洞向外发射能量，它的质量会逐渐减小，最后会消亡。

 

从以上可以总结出：黑洞是一个完全不同于一般意义星球的天体，它的球半径小于史瓦西半径，它的密度极高，引力非常之大，以致于包括光在内，它的一切物质都不能逃逸出来。我们无法看见他，但可以通过观察它吸入物质时出现的辐射（指能量）和计算它对周围星体的影响来确定它的存在和位置。