人人皆可参与 (下)——光速不变得到了实验验证吗？
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& & &上篇我们谈到了光速不变假设对相对论尤其是对同时性的相对性的论证的重要性，如果光速不变假设不成立，有关推导自然不成立。相对论者相信光速不变假设，是因为他们认为光速不变假设得到了实验验证。事实上，历史上的光速实验虽然很多，但局限性很大，并没有对光速不变做出实质性检验，这里我们作些问答。 & & & & &1、做过同一光束由两个以上不同观察者同时观察的实验吗？====答：没有！历史上没有任何一个实验证实过同一光束由两个以上不同观察者同时观察光速仍相同的结论成立。而这才是光速不变假设的核心！ & & & & &2、做过相对于地面运动的观察者测量光速的实验吗？====答：没有！正如不管地球怎么运动，只要观察者相对于地面静止，无风时不可能观察到地面声速的各向异性一样，静止于地面的观察者也可能因同样原因观察不到地面光速的各向异性。 & & & & &3、光速不变假设能同时解释历史上的各种光速实验吗？====答：不能！光速不变假设不能同时解释Sagnac效应、推广的Sagnac效应和迈克尔逊-莫雷实验，详见：。 & & & &（鉴于有人提出不看长篇大论文章，此次论述较短。）
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黑洞是什么意思？黑洞是怎么被发现的？
09-03-06 &
黑洞广义相对论预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。形成黑洞的星核质量下限约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。当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知
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黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶。 当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。 如果想要更加的简单的去理解的话，我们可以把宇宙想象成一条床单，并且由四个人拉紧其四边，而恒星就是一颗保龄球，当把这颗保龄球放在该床单上时，床单就会塌陷下来，但还不足以使床单过分的向下塌陷。接着你想象一下，这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化，如果床单足够的韧性的话，那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷，当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动，这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。 当然了，用这个比喻不够形象，不过大概的意思就上这个了！！ 按照爱因斯坦的说法，黑洞之所以会吸引任何物质的原因，并不是因为它有很大的引力，而是黑洞使得空间塌陷的很严重，只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因，而朝黑洞运动。 黑洞简单的说仅仅是恒星的一种特殊形式。既我们常说的死亡后的残骸。 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。X──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 黑洞可以吸任何物质，而且似乎没有任何限度。只要是在它的影响范围之内（视界），无论有多少，黑洞吃多少。 黑洞可能并不是在变大，相反，而是在变小。黑洞里的物质，都在一直向内运动，速度可能会越来越慢，但是由于自身的塌陷空间效益，黑洞的物质一直都在朝内运动着，即使是刚从外面吸引来的物质。 只要有物质靠近这个天体时，都会拖拽进去，并一直朝内运动。 还有，黑洞也不是只‘吃’不‘吐’。 霍金提出的黑洞蒸发理论中提到黑洞也会向外发散物质，并且由于物质的发散，最终使得黑洞‘死亡’。 一般来说黑洞的质量越大，其寿命周期约短。只要是因为黑洞越大蒸发越慢。反之，则越快。 霍金提出的黑洞蒸发理论： 在黑洞的事件穹界外的真空中，并不是 真的空无一物的，而是不断有真空涨落，随机地产生大量的正粒子─反粒子对，其中一颗粒子拥有正能量的话，另一颗粒子必定拥有负能量 ，拥有负能量的粒子是不可能长期存在的，它必需在极短 内和拥有正能量粒子重新结合，互相湮灭，复归于无。大部份这样的粒子对都只会随生随灭，和没有出现过一点分别也没有。在黑洞 的事件穹界外，部份粒子对却可能被黑洞的强大引力分开，负能量粒子由于已经负债累累，当然无余力抵抗强大的引力，只有堕进黑洞之内一途 ，拥有正能量的粒子，部份却能有机会逃离黑洞的魔掌，在外面看来，就好像黑洞会放射粒子一样。 由于掉进黑洞内的负能量粒子比正能量粒子多，平均来说，黑洞的质量会被负能量粒子吃掉，造成黑洞质量下降，黑洞越小，黑洞的 蒸发的速度会越高，最后在宇宙中消失。 要注意的是，拥有负能量的粒子，可以是正粒子，亦可以是反粒子。
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黑洞目录■【黑洞的意思】■【黑洞简介】【黑洞动力学】【黑洞的特殊】【黑洞的划分】【黑洞的吸积】【黑洞的毁灭】【黑洞与地球】【黑洞的密度】【黑洞的提出】【黑洞的探索】【黑洞的检测】【黑洞的产生】【黑洞与虫洞】黑洞信息守恒与霍金辐射【黑洞的蒸发】【新形态的黑洞】【巨大黑洞】【最新资料】【黑洞趣事】【对黑洞的疑问】【黑洞炸弹】【网络黑洞】【电视剧《黑洞》】【黑洞的密度】【黑洞的提出】【黑洞的探索
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黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶。 当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。 如果想要更加的简单的去理解的话，我们可以把宇宙想象成一条床单，并且由四个人拉紧其四边，而恒星就是一颗保龄球，当把这颗保龄球放在该床单上时，床单就会塌陷下来，但还不足以使床单过分的向下塌陷。接着你想象一下，这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化，如果床单足够的韧性的话，那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷，当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动，这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。 当然了，用这个比喻不够形象，不过大概的意思就上这个了！！ 按照爱因斯坦的说法，黑洞之所以会吸引任何物质的原因，并不是因为它有很大的引力，而是黑洞使得空间塌陷的很严重，只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因，而朝黑洞运动。 黑洞简单的说仅仅是恒星的一种特殊形式。既我们常说的死亡后的残骸。 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。X──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 黑洞可以吸任何物质，而且似乎没有任何限度。只要是在它的影响范围之内（视界），无论有多少，黑洞吃多少。 黑洞可能并不是在变大，相反，而是在变小。黑洞里的物质，都在一直向内运动，速度可能会越来越慢，但是由于自身的塌陷空间效益，黑洞的物质一直都在朝内运动着，即使是刚从外面吸引来的物质。 只要有物质靠近这个天体时，都会拖拽进去，并一直朝内运动。 还有，黑洞也不是只‘吃’不‘吐’。 霍金提出的黑洞蒸发理论中提到黑洞也会向外发散物质，并且由于物质的发散，最终使得黑洞‘死亡’。 一般来说黑洞的质量越大，其寿命周期约短。只要是因为黑洞越大蒸发越慢。反之，则越快。 霍金提出的黑洞蒸发理论： 在黑洞的事件穹界外的真空中，并不是 真的空无一物的，而是不断有真空涨落，随机地产生大量的正粒子─反粒子对，其中一颗粒子拥有正能量的话，另一颗粒子必定拥有负能量 ，拥有负能量的粒子是不可能长期存在的，它必需在极短 内和拥有正能量粒子重新结合，互相湮灭，复归于无。大部份这样的粒子对都只会随生随灭，和没有出现过一点分别也没有。在黑洞 的事件穹界外，部份粒子对却可能被黑洞的强大引力分开，负能量粒子由于已经负债累累，当然无余力抵抗强大的引力，只有堕进黑洞之内一途 ，拥有正能量的粒子，部份却能有机会逃离黑洞的魔掌，在外面看来，就好像黑洞会放射粒子一样。 由于掉进黑洞内的负能量粒子比正能量粒子多，平均来说，黑洞的质量会被负能量粒子吃掉，造成黑洞质量下降，黑洞越小，黑洞的 蒸发的速度会越高，最后在宇宙中消失。 要注意的是，拥有负能量的粒子，可以是正粒子，亦可以是反粒子。
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黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶。 当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。 如果想要更加的简单的去理解的话，我们可以把宇宙想象成一条床单，并且由四个人拉紧其四边，而恒星就是一颗保龄球，当把这颗保龄球放在该床单上时，床单就会塌陷下来，但还不足以使床单过分的向下塌陷。接着你想象一下，这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化，如果床单足够的韧性的话，那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷，当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动，这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。 当然了，用这个比喻不够形象，不过大概的意思就上这个了！！ 按照爱因斯坦的说法，黑洞之所以会吸引任何物质的原因，并不是因为它有很大的引力，而是黑洞使得空间塌陷的很严重，只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因，而朝黑洞运动。 黑洞简单的说仅仅是恒星的一种特殊形式。既我们常说的死亡后的残骸。 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。X──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 黑洞可以吸任何物质，而且似乎没有任何限度。只要是在它的影响范围之内（视界），无论有多少，黑洞吃多少。 黑洞可能并不是在变大，相反，而是在变小。黑洞里的物质，都在一直向内运动，速度可能会越来越慢，但是由于自身的塌陷空间效益，黑洞的物质一直都在朝内运动着，即使是刚从外面吸引来的物质。 只要有物质靠近这个天体时，都会拖拽进去，并一直朝内运动。 还有，黑洞也不是只‘吃’不‘吐’。 霍金提出的黑洞蒸发理论中提到黑洞也会向外发散物质，并且由于物质的发散，最终使得黑洞‘死亡’。 一般来说黑洞的质量越大，其寿命周期约短。只要是因为黑洞越大蒸发越慢。反之，则越快。 霍金提出的黑洞蒸发理论： 在黑洞的事件穹界外的真空中，并不是 真的空无一物的，而是不断有真空涨落，随机地产生大量的正粒子─反粒子对，其中一颗粒子拥有正能量的话，另一颗粒子必定拥有负能量 ，拥有负能量的粒子是不可能长期存在的，它必需在极短 内和拥有正能量粒子重新结合，互相湮灭，复归于无。大部份这样的粒子对都只会随生随灭，和没有出现过一点分别也没有。在黑洞 的事件穹界外，部份粒子对却可能被黑洞的强大引力分开，负能量粒子由于已经负债累累，当然无余力抵抗强大的引力，只有堕进黑洞之内一途 ，拥有正能量的粒子，部份却能有机会逃离黑洞的魔掌，在外面看来，就好像黑洞会放射粒子一样。 由于掉进黑洞内的负能量粒子比正能量粒子多，平均来说，黑洞的质量会被负能量粒子吃掉，造成黑洞质量下降，黑洞越小，黑洞的 蒸发的速度会越高，最后在宇宙中消失。 要注意的是，拥有负能量的粒子，可以是正粒子，亦可以是反粒子。
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黑洞最初是计算出来的 根据天体物理的理论计算出当恒星的质量大于一定的数量时 它最终就会塌陷成一个 引力大得连光也出不来 的天体 所以称为黑洞后来经过霍金的计算 发现黑洞会辐射出大量的x光 之后人类通过这个理论才观测并确定了黑洞的存在
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黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶。 当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。 如果想要更加的简单的去理解的话，我们可以把宇宙想象成一条床单，并且由四个人拉紧其四边，而恒星就是一颗保龄球，当把这颗保龄球放在该床单上时，床单就会塌陷下来，但还不足以使床单过分的向下塌陷。接着你想象一下，这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化，如果床单足够的韧性的话，那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷，当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动，这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。 当然了，用这个比喻不够形象，不过大概的意思就上这个了！！ 按照爱因斯坦的说法，黑洞之所以会吸引任何物质的原因，并不是因为它有很大的引力，而是黑洞使得空间塌陷的很严重，只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因，而朝黑洞运动。 黑洞简单的说仅仅是恒星的一种特殊形式。既我们常说的死亡后的残骸。 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。X──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 黑洞可以吸任何物质，而且似乎没有任何限度。只要是在它的影响范围之内（视界），无论有多少，黑洞吃多少。 黑洞可能并不是在变大，相反，而是在变小。黑洞里的物质，都在一直向内运动，速度可能会越来越慢，但是由于自身的塌陷空间效益，黑洞的物质一直都在朝内运动着，即使是刚从外面吸引来的物质。
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黑色的洞，白天发现的。
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所有物体之间都存在万有引力，要摆脱引力需要足够的速度...比如火箭、卫星升空需要一定的速度..而黑洞是一种理论特殊的天体，他的密度和质量使得他对里面的所有物体都有无限的引力，因此就连具有光速都无法摆脱他，所以光从里面射不出，所以人们从外面看他是黑的，称为“黑洞”，目前仍未证实是否确实存在。回答完毕..
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黑洞是一种非常神秘的天体。它的体积很小，但密度却大得惊人，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。由于它的密度大，所以引力也特别强大。不管什么东西，只要被它吸进去，就别想“爬”出来，连跑得最快的光也逃脱不掉黑洞的巨大引力。 由于黑洞本身不发光，所以用任何强大的望远镜都看不见黑洞。尽管如此，大多数科学家仍相信，宇宙中有着许许多多黑洞。当大质量的恒星演化到晚年，经过超新星爆发，就有可能坍缩成黑洞。在宇宙早期，也会形成一些小黑洞。小黑洞的体积只有原子核那么大，质量和一座山差不多，达到上亿吨，里面蕴藏的能量相当于10个大型的发电站。 黑洞就像一个谜，没有人能看见它。但黑洞强大的吸引力会影响它附近的天体，这些天体在被黑洞吸引、吞没的过程中，会发射出X射线或γ射线，而一旦落入黑洞，便无影无踪。科学家就是通过观测这些射线，发现了黑洞的蛛丝马迹。例如，天鹅座X—1的伴星可能就是一个黑洞。还有科学家认为，银河系的中心也存在一个巨大的黑洞。
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20:28黑洞是一个数量非常巨大的电子构成的电子团。它能吸引任何有形事物是因为它在不断的成长需要电子，一切有形都是电子构成的，所以能够被它吸引。看不见是因为它的电子聚集的太多了不在我们的肉眼和仪器看到的范围之内。黑洞不断成长是因为它周围的场在发生不断的碰撞，当场的碰撞消失黑洞就开始死亡发散电子，这时黑洞不黑了就非常非常亮了，因为电子在死亡。发散的电子或化成了场变成了无，或被其他有形吸收，如果和其他的电子相互作用就会产生新的有形，可能就形成新的星系等。黑洞发射的电子变成了场如果与其他的场碰撞又会形成电子电子团甚至新的黑洞。宇宙就这样反复的运动，但最后一切都会变成无，那时就真的就没有一切了。或许不久道(大自然）又会产生两个场或许多场，这样又开始了新一个轮回。
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黑洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶。 当你掉入黑洞，可能由于时空扭曲的力——在某一 方面将把你压扁，又从另外的一些方向你伸长，直到你看起来像意大利面条。但是，在里面到底会发生什么。目前的物理界一无所知。 如果想要更加的简单的去理解的话，我们可以把宇宙想象成一条床单，并且由四个人拉紧其四边，而恒星就是一颗保龄球，当把这颗保龄球放在该床单上时，床单就会塌陷下来，但还不足以使床单过分的向下塌陷。接着你想象一下，这个保龄球变成如米粒大小的体积而原本的质量并没有变化，如果床单足够的韧性的话，那颗‘球’就会开始过分的向下塌陷，当你在上面不关放置上什么东西都会朝那颗米粒形成的塌陷窝运动，这就是为什么黑洞的会吸引任何东西。 当然了，用这个比喻不够形象，不过大概的意思就上这个了！！ 按照爱因斯坦的说法，黑洞之所以会吸引任何物质的原因，并不是因为它有很大的引力，而是黑洞使得空间塌陷的很严重，只要在黑洞的一定范围内都会由于塌陷窝的原因，而朝黑洞运动。 黑洞简单的说仅仅是恒星的一种特殊形式。既我们常说的死亡后的残骸。 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个〝双子〞星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不想俘获谁，因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。 人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称作〝乌胡鲁〞，这个装置在发射后运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X──1星发出的〝无线电波〞使得人们可以准确地测定它的位置。X──1星比太阳大20倍，离地球8000光年。研究表明这颗亮星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居──1个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X──1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里。这是人类确定的最早一颗黑洞体。 黑洞可以吸任何物质，而且似乎没有任何限度。只要是在它的影响范围之内（视界），无论有多少，黑洞吃多少。 黑洞可能并不是在变大，相反，而是在变小。黑洞里的物质，都在一直向内运动，速度可能会越来越慢，但是由于自身的塌陷空间效益，黑洞的物质一直都在朝内运动着，即使是刚从外面吸引来的物质。 只要有物质靠近这个天体时，都会拖拽进去，并一直朝内运动。 还有，黑洞也不是只‘吃’不‘吐’。 霍金提出的黑洞蒸发理论中提到黑洞也会向外发散物质，并且由于物质的发散，最终使得黑洞‘死亡’。 一般来说黑洞的质量越大，其寿命周期约短。只要是因为黑洞越大蒸发越慢。反之，则越快。
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洞就是一颗恒星在‘爆发’后的残骸至少比太阳大2倍时，黑洞就形成了。 在恒星生命剩下的10%里，它会逐渐变的更热（就会释放出更多的能量来）。由于自身的质量过大，就会产生很大的引力来；因此恒星只有靠自身的核聚变来产生能量用来平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完后，自身的引力就成主导的力量，又没有什么力与它相抗衡就导致了这类恒星本身的崩溃，产生更为彻底的坍缩（当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底。像太阳那样大小的恒星只会成为一颗白矮星，而当残骸的质量有太阳的1.44倍以上的就会变成中子星），从而变成一个重力和引力无限大的点。任何物质都将被吸进去。 又由于本身引力很大，甚至连宇宙中最快的光都不逃脱不了。所以，光不被反射，我们就看不到了。因此，就叫做黑洞。 像黑洞这种暗物质，在宇宙大概占了总质量的90%。它们包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷却，但是这大概需要大约1亿年的时间）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空间中的褶皱，科学家估计那里没有任何生命）等 暗物质的作用很大，它能够依附在星系或星系团。从而来控制宇宙的扩张的速度。如果暗物质超过99%的话，所以的物质都将重新会到一点。因此，暗物质又称宇宙胶
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其实就是一颗至少比太阳质量还大两倍的星体，也不一定是恒星，那么它就一定会坍缩为黑洞的，其原理就是引力过大原子无法承受，然后崩溃成次元子，，次元子再无法承受，变成中子，中子再i无法承受就变成了黑洞，他们说得那么好我也没必要再说了
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简单来说，黑洞就是可以吸收一切辐射，能量，光线等，而没产生一点反射的，因为除了黑洞之外的东西对辐射，能量，光线等都会产生反射。
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黑洞（Black hole）是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。历史上，法国力学家拉普拉斯曾预言：“一个质量如 250 个太阳，而直径为地球的发光恒星，由于其引力的作用，将不允许任何光线离开它。由于这个原因，宇宙中最大的发光天体，却不会被我们看见”。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。根据牛顿普适重力定理，由于黑洞的第一宇宙速度过大，连光也逃逸不出来，故名黑洞。在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞本身不会发光，但是黑洞也不会像其他不会发光的物体一样呈现黑色，黑洞的引力可以让它身后的光线绕到它前面呈现，让你以为它是透明的。天文学家可藉观察黑洞周围物质被吸引时的情况，找出黑洞位置。黑洞可经由电子仪器观查到
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黑洞可经由电子仪器观查到
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空间物理在很多领域还仅仅是理论推断的阶段，而且有很多不同的理论，至于是真是假或者说是否科学都还有待考证，所以这些东西我们肯定是搞不太懂的，不用强求，知道的大概意思就行了。
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黑洞这一术语是不久以前才出现的。它是1969年美国科学家约翰·惠勒为形象描述至少可回溯到200年前的这个思想时所杜撰的名字。那时候，共有两种光理论：一种是牛顿赞成的光的微粒说；另一种是光的波动说。 现在知道，实际上这两者都是正确的。由于量子力学的波粒二象性，光既可认为是波，也可认为是粒子。在光的波动说中，不清楚光对引力如何响应。但是如果光是由粒子组成的，人们可以预料，它们正如同炮弹、火箭和行星那样受引力的影响。起先人们以为，光粒子无限快地运动，所以引力不可能使之慢下来，但是罗麦关于光速度有限的发现表明引力对之可有重要效应。  1783年，剑桥的学监约翰·米歇尔在这个假定的基础上，在《伦敦皇家学会哲学学报》上发表了一篇文章。他指出，一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场，以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光，还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来。米歇尔暗示，可能存在大量这样的恒星，虽然会由于从它们那里发出的光不会到达 这儿而使 不能看到它们，但 仍然可以感到它们的引力的吸引作用。这正是 现在称为黑洞的物体。它是名符其实的——在空间中的黑的空洞。几年之后，法国科学家拉普拉斯侯爵显然独自提出和米歇尔类似的观念。非常有趣的是，拉普拉斯只将此观点纳入他的《世界系统》一书的第一版和第二版中，而在以后的版本中将其删去，可能他认为这是一个愚蠢的观念。（此外，光的微粒说在19世纪变得不时髦了；似乎一切都可以以波动理论来解释，而按照波动理论，不清楚光究竟是否受到引力的影响。）  事实上，因为光速是固定的，所以，在牛顿引力论中将光类似炮弹那样处理实在很不协调。（从地面发射上天的炮弹由于引力而减速，最后停止上升并折回地面；然而，一个光子必须以不变的速度继续向上，那么牛顿引力对于光如何发生影响呢？）直到1915年爱因斯坦提出广义相对论之前，一直没有关于引力如何影响光的协调的理论。甚至又过了很长时间，这个理论对大质量恒星的含意才被理解。  为了理解黑洞是如何形成的， 首先需要理解一个恒星的生命周期。起初，大量的气体（大部分为氢）受自身的引力吸引，而开始向自身坍缩而形成恒星。当它收缩时，气体原子相互越来越频繁地以越来越大的速度碰撞——气体的温度上升。最后，气体变得如此之热，以至于当氢原子碰撞时，它们不再弹开而是聚合形成氦。如同一个受控氢弹爆炸，反应中释放出来的热使得恒星发光。这增添的热又使气体的压力升高，直到它足以平衡引力的吸引，这时气体停止收缩。这有一点像气球——内部气压试图使气球膨胀，橡皮的张力试图使气球缩小，它们之间存在一个平衡。从核反应发出的热和引力吸引的平衡，使恒星在很长时间内维持这种平衡。然而，最终恒星会耗尽了它的氢和其他核燃料。貌似大谬，其实不然的是，恒星初始的燃料越多，它则燃尽得越快。这是因为恒星的质量越大，它就必须越热才足以抵抗引力。而它越热，它的燃料就被用得越快。的太阳大概足够再燃烧50多亿年，但是质量更大的恒星可以在1亿年这么短的时间内用尽其燃料，这个时间尺度比宇宙的年龄短得多了。当恒星耗尽了燃料，它开始变冷并开始收缩。随后发生的情况只有等到本世纪20年代末才初次被人们理解。  1928年，一位印度研究生——萨拉玛尼安·强德拉塞卡——乘船来英国剑桥跟英国天文学家阿瑟·爱丁顿爵士（一位广义相对论家）学习。（据记载，在本世纪20年代初有一位记者告诉爱丁顿，说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论，爱丁顿停了一下，然后回答：“ 正在想这第三个人是谁”。）在他从印度来英的旅途中，强德拉塞卡算出在耗尽所有燃料之后，多大的恒星可以继续对抗自己的引力而维持自己。这个思想是说：当恒星变小时，物质粒子靠得非常近，而按照泡利不相容原理，它们必须有非常不同的速度。这使得它们互相散开并企图使恒星膨胀。一颗恒星可因引力作用和不相容原理引起的排斥力达到平衡而保持其半径不变，正如在它的生命的早期引力被热所平衡一样。  然而，强德拉塞卡意识到，不相容原理所能提供的排斥力有一个极限。恒星中的粒子的最大速度差被相对论限制为光速。这意味着，恒星变得足够紧致之时，由不相容原理引起的排斥力就会比引力的作用小。强德拉塞卡计算出；一个大约为太阳质量一倍半的冷的恒星不能支持自身以抵抗自己的引力。（这质量现在称为强德拉塞卡极限。）苏联科学家列夫·达维多维奇·兰道几乎在同时也得到了类似的发现。  这对大质量恒星的最终归宿具有重大的意义。如果一颗恒星的质量比强德拉塞卡极限小，它最后会停止收缩并终于变成一颗半径为几千英哩和密度为每立方英寸几百吨的“白矮星”。白矮星是它物质中电子之间的不相容原理排斥力所支持的。 观察到大量这样的白矮星。第一颗被观察到的是绕着夜空中最亮的恒星——天狼星转动的那一颗。  兰道指出，对于恒星还存在另一可能的终态。其极限质量大约也为太阳质量的一倍或二倍，但是其体积甚至比白矮星还小得多。这些恒星是由中子和质子之间，而不是电子之间的不相容原理排斥力所支持。所以它们被叫做中子星。它们的半径只有10英哩左右，密度为每立方英寸几亿吨。在中子星被第一次预言时，并没有任何方法去观察它。实际上，很久以后它们才被观察到。  另一方面，质量比强德拉塞卡极限还大的恒星在耗尽其燃料时，会出现一个很大的问题：在某种情形下，它们会爆炸或抛出足够的物质，使自己的质量减少到极限之下，以避免灾难性的引力坍缩。但是很难令人相信，不管恒星有多大，这总会发生。怎么知道它必须损失重量呢？即使每个恒星都设法失去足够多的重量以避免坍缩，如果 把更多的质量加在白矮星或中子星上，使之超过极限将会发生什么？它会坍缩到无限密度吗？爱丁顿为此感到震惊，他拒绝相信强德拉塞卡的结果。爱丁顿认为，一颗恒星不可能坍缩成一点。这是大多数科学家的观点：爱因斯坦自己写了一篇论文，宣布恒星的体积不会收缩为零。其他科学家，尤其是他以前的老师、恒星结构的主要权威——爱丁顿的敌意使强德拉塞卡抛弃了这方面的工作，转去研究诸如恒星团运动等其他天文学问题。然而，他获得1983年诺贝尔奖，至少部分原因在于他早年所做的关于冷恒星的质量极限的工作。  强德拉塞卡指出，不相容原理不能够阻止质量大于强德拉塞卡极限的恒星发生坍缩。但是，根据广义相对论，这样的恒星会发生什么情况呢？这个问题被一位年轻的美国人罗伯特·奥本海默于1939年首次解决。然而，他所获得的结果表明，用当时的望远镜去观察不会再有任何结果。以后，因第二次世界大战的干扰，奥本海默本人非常密切地卷入到原子弹计划中去。战后，由于大部分科学家被吸引到原子和原子核尺度的物理中去，因而引力坍缩的问题被大部分人忘记了。但在本世纪60年代，现代技术的应  图6.1用使得天文观测范围和数量大大增加，重新激起人们对天文学和宇  宙学的大尺度问题的兴趣。奥本海默的工作被重新发现，并被一些人推广。  现在， 从奥本海默的工作中得到一幅这样的图象：恒星的引力场改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光锥是表示光线从其顶端发出后在空间——时间里传播的轨道。光锥在恒星表面附近稍微向内偏折，在日食时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星收缩时，其表面的引力场变得很强，光线向内偏折得更多，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩到某一临界半径时，表面的引力场变得如此之强，使得光锥向内偏折得这么多，以至于光线再也逃逸不出去（图6.1）。根据相对论，没有东西会走得比光还快。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能逃逸，都会被引力拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或空间——时间区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。现在 将这区域称作黑洞，将其边界称作事件视界，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。  当 观察一个恒星坍缩并形成黑洞时，为了理解 所看到的情况，切记在相对论中没有绝对时间。每个观测者都有自己的时间测量。由于恒星的引力场，在恒星上某人的时间将和在远处某人的时间不同。假定在坍缩星表面有一无畏的航天员和恒星一起向内坍缩，按照他的表，每一秒钟发一信号到一个绕着该恒星转动的空间飞船上去。在他的表的某一时刻，譬如11点钟，恒星刚好收缩到它的临界半径，此时引力场强到没有任何东西可以逃逸出去，他的信号再也不能传到空间飞船了。当11点到达时，他在空间飞船中的伙伴发现，航天员发来的一串信号的时间间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常微小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒发出的两个信号之间，他们只需等待比一秒钟稍长一点的时间，然而他们必须为11点发出的信号等待无限长的时间。按照航天员的手表，光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星表面发出；从空间飞船上看，那光波被散开到无限长的时间间隔里。在空间飞船上收到这一串光波的时间间隔变得越来越长，所以恒星来的光显得越来越红、越来越淡，最后，该恒星变得如此之朦胧，以至于从空间飞船上再也看不见它，所余下的只是空间中的一个黑洞。然而，此恒星继续以同样的引力作用到空间飞船上，使飞船继续绕着所形成的黑洞旋转。  但是由于以下的问题，使得上述情景不是完全现实的。 离开恒星越远则引力越弱，所以作用在这位无畏的航天员脚上的引力总比作用到他头上的大。在恒星还未收缩到临界半径而形成事件视界之前，这力的差就已经将 的航天员拉成意大利面条那样，甚至将他撕裂！然而， 相信，在宇宙中存在质量大得多的天体，譬如星系的中心区域，它们遭受到引力坍缩而产生黑洞；一位在这样的物体上面的航天员在黑洞形成之前不会被撕开。事实上，当他到达临界半径时，不会有任何异样的感觉，甚至在通过永不回返的那一点时，都没注意到。但是，随着这区域继续坍缩，只要在几个钟头之内，作用到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大，以至于再将其撕裂。  罗杰·彭罗斯和 在1965年和1970年之间的研究指出，根据广义相对论，在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似，只不过它是一个坍缩物体和航天员的时间终点而已。在此奇点，科学定律和 预言将来的能力都失效了。然而，任何留在黑洞之外的观察者，将不会受到可预见性失效的影响，因为从奇点出发的不管是光还是任何其他信号都不能到达他那儿。这令人惊奇的事实导致罗杰·彭罗斯提出了宇宙监督猜测，它可以被意译为：“上帝憎恶裸奇点。”换言之，由引力坍缩所产生的奇点只能发生在像黑洞这样的地方，在那儿它被事件视界体面地遮住而不被外界看见。严格地讲，这是所谓弱的宇宙监督猜测：它使留在黑洞外面的观察者不致受到发生在奇点处的可预见性失效的影响，但它对那位不幸落到黑洞里的可怜的航天员却是爱莫能助。  广义相对论方程存在一些解，这些解使得 的航天员可能看到裸奇点。他也许能避免撞到奇点上去，而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域。看来这给空间——时间内的旅行提供了巨大的可能性。但是不幸的是，所有这些解似乎都是非常不稳定的；最小的干扰，譬如一个航天员的存在就会使之改变，以至于他还没能看到此奇点，就撞上去而结束了他的时间。换言之，奇点总是发生在他的将来，而从不会在过去。强的宇宙监督猜测是说，在一个现实的解里，奇点总是或者整个存在于将来（如引力坍缩的奇点），或者整个存在于过去（如大爆炸）。因为在接近裸奇点处可能旅行到过去，所以宇宙监督猜测的某种形式的成立是大有希望的。这对科学幻想作家而言是不错的，它表明没有任何一个人的生命曾经平安无事：有人可以回到过去，在 投胎之前杀死 的父亲或母亲！  事件视界，也就是空间——时间中不可逃逸区域的边界，正如同围绕着黑洞的单向膜：物体，譬如不谨慎的航天员，能通过事件视界落到黑洞里去，但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。（记住事件视界是企图逃离黑洞的光的空间——时问轨道，没有任何东西可以比光运动得更快。）人们可以将诗人但丁针对地狱入口所说的话恰到好处地用于事件视界：“从这儿进去的人必须抛弃一切希望。”任何东西或任何人一旦进入事件视界，就会很快地到达无限致密的区域和时间的终点。  广义相对论预言，运动的重物会导致引力波的辐射，那是以光的速度传播的空间——时间曲率的涟漪。引力波和电磁场的涟漪光波相类似，但是要探测到它则困难得多。就像光一样，它带走了发射它们的物体的能量。因为任何运动中的能量都会被引力波的辐射所带走，所以可以预料，一个大质量物体的系统最终会趋向于一种不变的状态。（这和扔一块软木到水中的情况相当类似，起先翻上翻下折腾了好一阵，但是当涟漪将其能量带走，就使它最终平静下来。）例如，绕着太阳公转的地球即产生引力波。其能量损失的效应将改变地球的轨道，使之逐渐越来越接近太阳，最后撞到太阳上，以这种方式归于最终不变的状态。在地球和太阳的情形下能量损失率非常小——大约只能点燃一个小电热器，这意味着要用大约1干亿亿亿年地球才会和太阳相撞，没有必要立即去为之担忧！地球轨道改变的过程极其缓慢，以至于根本观测不到。但几年以前，在称为psr1913＋16（psr表示“脉冲星”，一种特别的发射出无线电波规则脉冲的中子星）的系统中观测到这一效应。此系统包含两个互相围绕着运动的中子星，由于引力波辐射，它们的能量损失，使之相互以螺旋线轨道靠近。  在恒星引力坍缩形成黑洞时，运动会更快得多，这样能量被带走的速率就高得多。所以不用太长的时间就会达到不变的状态。这最终的状态将会是怎样的呢？人们会以为它将依赖于形成黑洞的恒星的所有的复杂特征——不仅仅它的质量和转动速度，而且恒星不同部分的不同密度以及恒星内气体的复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们的原先物体那样变化多端，一般来讲，对之作任何预言都将是非常困难的。  然而，加拿大科学家外奈·伊斯雷尔（他生于柏林，在南非长大，在爱尔兰得到博士）在1967年使黑洞研究发生了彻底的改变。他指出，根据广义相对论，非旋转的黑洞必须是非常简单、完美的球形；其大小只依赖于它们的质量，并且任何两个这样的同质量的黑洞必须是等同的。事实上，它们可以用爱因斯坦的特解来描述，这个解是在广义相对论发现后不久的1917年卡尔·施瓦兹席尔德找到的。一开始，许多人（其中包括伊斯雷尔自己）认为，既然黑洞必须是完美的球形，一个黑洞只能由一个完美球形物体坍缩而形成。所以，任何实际的恒星——从来都不是完美的球形——只会坍缩形成一个裸奇点。  然而，对于伊斯雷尔的结果，一些人，特别是罗杰·彭罗斯和约翰·惠勒提倡一种不同的解释。他们论证道，牵涉恒星坍缩的快速运动表明，其释放出来的引力波使之越来越近于球形，到它终于静态时，就变成准确的球形。按照这种观点，任何非旋转恒星，不管其形状和内部结构如何复杂，在引力坍缩之后都将终结于一个完美的球形黑洞，其大小只依赖于它的质量。这种观点得到进一步的计算支持，并且很快就为大家所接受。  伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年，新西兰人罗伊·克尔找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一族解。这些“克尔”黑洞以恒常速度旋转，其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的速度。如果旋转为零，黑洞就是完美的球形，这解就和施瓦兹席尔德解一样。如果有旋转，黑洞的赤道附近就鼓出去（正如地球或太阳由于旋转而鼓出去一样），而旋转得越快则鼓得越多。由此人们猜测，如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形，则任何旋转物体坍缩形成黑洞后，将最后终结于由克尔解描述的一个静态。  1970年， 在剑桥的一位同事和研究生同学布兰登·卡特为证明此猜测跨出了第一步。他指出，假定一个稳态的旋转黑洞，正如一个自旋的陀螺那样，有一个对称轴，则它的大小和形状，只由它的质量和旋转速度所决定。然后 在1971年证明了，任何稳态旋转黑洞确实有这样的一个对称轴。，最后，在国王学院任教的大卫·罗宾逊利用卡特和 的结果证明了这猜测是对的：这样的黑洞确实必须是克尔解。所以在引力坍缩之后，一个黑洞必须最终演变成一种能够旋转、但是不能搏动的态。并且它的大小和形状，只决定于它的质量和旋转速度，而与坍缩成为黑洞的原先物体的性质无关。此结果以这样的一句谚语表达而成为众所周知：“黑洞没有毛。”“无毛”定理具有巨大的实际重要性，因为它极大地限制了黑洞的可能类型。所以，人们可以制造可能包含黑洞的物体的具体模型，再将此模型的预言和观测相比较。因为在黑洞形成之后， 所能测量的只是有关坍缩物体的质量和旋转速度，所以“无毛”定理还意味着，有关这物体的非常大量的信息，在黑洞形成时损失了。下一章  将会看到它的意义。  黑洞是科学史上极为罕见的情形之一，在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下，作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。的确，这经常是反对黑洞的主要论据： 怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢？然而，1963年，加利福尼亚的帕罗玛天文台的天文学家马丁·施密特测量了在称为3c273（即是剑桥射电源编目第三类的273号）射电源方向的一个黯淡的类星体的红移。他发现引力场不可能引起这么大的红移——如果它是引力红移，这类星体必须具有如此大的质量，并离 如此之近，以至于会干扰太阳系中的行星轨道。这暗示此红移是由宇宙的膨胀引起的，进而表明此物体离 非常远。由于在这么远的距离还能被观察到，它必须非常亮，也就是必须辐射出大量的能量。人们会想到，产生这么大量能量的唯一机制看来不仅仅是一个恒星，而是一个星系的整个中心区域的引力坍缩。人们还发现了许多其他类星体，它们都有很大的红移。但是它们都离开 太远了，所以对之进行观察太困难，以至于不能给黑洞提供结论性的证据。  1967年，剑桥的一位研究生约瑟琳·贝尔发现了天空发射出无线电波的规则脉冲的物体，这对黑洞的存在的预言带来了进一步的鼓舞。起初贝尔和她的导师安东尼·赫维许以为，他们可能和 星系中的外星文明进行了接触！ 的确记得在宣布他们发现的讨论会上，他们将这四个最早发现的源称为lgm1－4，lgm表示“小绿人”（“little green man”）的意思。然而，最终他们和所有其他人都得到了不太浪漫的结论，这些被称为脉冲星的物体，事实上是旋转的中子星，这些中子星由于它们的磁场和周围物质复杂的相互作用，而发出无线电波的脉冲。这对于写空间探险的作者而言是个坏消息，但对于 这些当时相信黑洞的少数人来说，是非常大的希望——这是第一个中子星存在的证据。中子星的半径大约10英哩，只是恒星变成黑洞的临界半径的几倍。如果一颗恒星能坍缩到这么小的尺度，预料其他恒星会坍缩到更小的尺度而成为黑洞，就是理所当然的了。  按照黑洞定义，它不能发出光， 何以希望能检测到它呢？这有点像在煤库里找黑猫。庆幸的是，有一种办法。正如约翰·米歇尔在他1783年的先驱性论文中指出的，黑洞仍然将它的引力作用到它周围的物体上。天文学家观测了许多系统，在这些系统中，两颗恒星由于相互之间的引力吸引而互相围绕着运动。他们还看到了，其中只有一颗可见的恒星绕着另一颗看不见的伴星运动的系统。人们当然不能立即得出结论说，这伴星即为黑洞——它可能仅仅是一颗太暗以至于看不见的恒星而已。然而，有些这种系统，例如叫做天鹅x－1（图6.2）的，也刚好是一个强的x 射线源。对这现象的最好解释是，物质从可见星的表面被吹起来，当它落向不可见的伴星之时，发展成螺旋状的轨道（这和水从浴缸流出很相似），并且变得非常热而发出x射线（图6.3）。为了使这机制起作用，不可见物体必须非常小，像白矮星、中子星或黑洞那样。从观察那颗可见星的轨道，人们可推算出不可见物体的最小的可能质量。在天鹅x－1的情形，不可见星大约是太阳质量的6倍。按照强德拉塞卡的结果，它的质量太大了，既不可能是白矮星，也不可能是中子星。所以看来它只能是一个黑洞。  图6.2在靠近照片中心的两个恒星之中更亮的那颗是天鹅x－1，被认为是  由互相绕着旋转的一个黑洞和一个正常恒星组成。  图6.3  还有其他不用黑洞来解释天鹅x－1的模型，但所有这些都相当牵强附会。黑洞看来是对这一观测的仅有的真正自然的解释。尽管如此， 和加州理工学院的基帕·索恩打赌说，天鹅x－1不包含一个黑洞！这对 而言是一个保险的形式。 对黑洞作了许多研究，如果发现黑洞不存在，则这一切都成为徒劳。但在这种情形下， 将得到赢得打赌的安慰，他要给 4年的杂志《私人眼睛》。如果黑洞确实存在，基帕·索思将得到1年的《阁楼》。 在1975年打赌时，大家80％断定，天鹅座是一黑洞。迄今， 可以讲大约95％是肯定的，但输赢最终尚未见分晓。  现在，在 的星系中和邻近两个名叫麦哲伦星云的星系中，还有几个类似天鹅x－1的黑洞的证据。然而，几乎可以肯定，黑洞的数量比这多得太多了！在宇宙的漫长历史中，很多恒星应该已经烧尽了它们的核燃料并坍缩了。黑洞的数目甚至比可见恒星的数目要大得相当多。单就 的星系中，大约总共有1千亿颗可见恒星。这样巨大数量的黑洞的额外引力就能解释为何目前 星系具有如此的转动速率，单是可见恒星的质量是不足够的。 还有某些证据说明，在 星系的中心有大得多的黑洞，其质量大约是太阳的10万倍。星系中的恒星若十分靠近这个黑洞时，作用在它的近端和远端上的引力之差或潮汐力会将其撕开，它们的遗骸以及其他恒星所抛出的气体将落到黑洞上去。正如同在天鹅x－1情形那样，气体将以螺旋形轨道向里运动并被加热，虽然不如天鹅x－1那种程度会热到发出x射线，但是它可以用来说明星系中心观测到的非常紧致的射电和红外线源。  人们认为，在类星体的中心是类似的、但质量更大的黑洞，其质量大约为太阳的1亿倍。落入此超重的黑洞的物质能提供仅有的足够强大的能源，用以解释这些物体释放出的巨大能量。当物质旋入黑洞，它将使黑洞往同一方向旋转，使黑洞产生一类似地球上的一个磁场。落入的物质会在黑洞附近产生能量非常高的粒子。该磁场是如此之强，以至于将这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴，也即它的北极和南极方向往外喷射的射流。在许多星系和类星体中确实观察到这类射流。  人们还可以考虑存在质量比太阳小很多的黑洞的可能性。因为它们的质量比强德拉塞卡极限低，所以不能由引力坍缩产生：这样小质量的恒星，甚至在耗尽了自己的核燃料之后，还能支持自己对抗引力。只有当物质由非常巨大的压力压缩成极端紧密的状态时，这小质量的黑洞才得以形成。一个巨大的氢弹可提供这样的条件：物理学家约翰·惠勒曾经算过，如果将世界海洋里所有的重水制成一个氢弹，则它可以将中心的物质压缩到产生一个黑洞。（当然，那时没有一个人可能留下来去对它进行观察！）更现实的可能性是，在极早期的宇宙的高温和高压条件下会产生这样小质量的黑洞。因为一个比平均值更紧密的小区域，才能以这样的方式被压缩形成一个黑洞。所以当早期宇宙不是完全光滑的和均匀的情形，这才有可能。但是 知道，早期宇宙必须存在一些无规性，否则现在宇宙中的物质分布仍然会是完全均匀的，而不能结块形成恒星和星系。  很清楚，导致形成恒星和星系的无规性是否导致形成相当数目的“太初”黑洞，这要依赖于早期宇宙的条件的细节。所以如果 能够确定现在有多少太初黑洞， 就能对宇宙的极早期阶段了解很多。质量大于10亿吨（一座大山的质量）的太初黑洞，可由它对其他可见物质或宇宙膨胀的影响被探测到。然而，正如 需要在下一章 看到的，黑洞根本不是真正黑的，它们像一个热体一样发光，它们越小则发热发光得越厉害。所以看起来荒谬，而事实上却是，小的黑洞也许可以比大的黑洞更容易地被探测到。第七章 黑洞不是这么黑的--------------------------------------------------------------------------------  在1970年以前， 关于广义相对论的研究，主要集中于是否存在一个大爆炸奇点。然而，同年11月 的女儿露西出生后不久的一个晚上，当 上床时， 开始思考黑洞的问题。 的残废使得这个过程相当慢，所以 黑洞是一个星球把光全部吸引，导致光传不出来，而白洞，科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好象一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。 白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。 科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。 要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。
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黑洞（Black hole）是根据现代的物理理论和天文学理论，所预言的在宇宙空间中存在的一种天体区域。历史上，法国力学家拉普拉斯曾预言：“一个质量如 250 个太阳，而直径为地球的发光恒星，由于其引力的作用，将不允许任何光线离开它。由于这个原因，宇宙中最大的发光天体，却不会被我们看见”。黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。根据牛顿普适重力定理，由于黑洞的第一宇宙速度过大，连光也逃逸不出来，故名为黑洞。在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞本身不会发光，但是黑洞也不会像其他不会发光的物体一样呈现出黑色，黑洞的引力可以让它身后的光线绕到它前面呈现，让你以为它是透明的。天文学家可藉观察黑洞周围物质被吸引时的情况下，找出黑洞位置。黑洞可以经由电子仪器观查到。
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【黑洞的产生】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．    亦可以简单理解：通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生裂变、聚变。由于恒星质量很大，裂变与聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于裂变与聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素。接着，氦原子也参与裂变与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与裂变或聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20倍的恒星演化而来的。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径），正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。根据科学家计算,一个物体要有每秒中七点九公里的速度,就可以不被地球的引力拉回到地面,而在空中饶着地球转圈子了.这个速度,叫第一宇宙速度.如果要想完全摆脱地球引力的束缚,到别的行星上去,至少要有11.2km/s的速度,这个速度,叫第二宇宙速度.也可以叫逃脱速度.这个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的.就是说,一个物体要从地面上逃脱出去,起码要有这么大的速度。可是对于别的天体来说,从它们的表面上逃脱出去所需要的速度就不一定也是这么大了。一个天体的质量越是大,半径越是小,要摆脱它的引力就越困难,从它上面逃脱所需要的速度也就越大.按照这个道理,我们就可以这样来想:可能有这么一种天体,它的质量很大，而半径又很小,使得从它上面逃脱的速度达到了光的速度那么大。也就是说,这个天体的引力强极了,连每秒钟三十万公里的光都被它的引力拉住，跑不出来了。既然这个天体的光跑不出来,我们然谈就看不见它,所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物质运动的速度都不可能超过光速.既然光不能从这种天体上跑出来,当然任何别的物质也就休想跑出来.一切东西只要被吸了进去，就不能再出来，就象掉进了无底洞,这样一种天体，人们就把它叫做黑洞.我们知道，太阳现在的半径是七十万公里。假如它变成一个黑洞,半径就的大大缩小.缩到多少?只能有三公里.地球就更可怜了,它现在半径是六千多公里.假如变成黑洞，半径就的缩小到只有几毫米.那里会有这么大的压缩机，能把太阳 地球缩小的这么!这简直象&天方夜谭&里的神话故事,黑洞这东西实在太离奇古怪了。但是，上面说的这些可不是凭空想象出来的,而是根据严格的科学理论的出来的.原来,黑洞也是由晚年的恒星变成的,象质量比较小的恒星,到了晚年，会变成白矮星；质量比较大的会形成中子星.现在我们再加一句,质量更大的恒星,到了晚年，最后就会变成黑洞.所以，总结起来说,白矮星 中子星和黑洞,就是晚年恒星的三种变化结果.现在,白矮星已经找到了，中子星也找到了，黑洞找到没有?也应该找到的.主要因为黑洞是黑的，要找到它们实在是很困难。特别是那些单个的黑洞，我们现在简直毫无办法。有一种情况下的黑洞比较有希望找到，那就是双星里的黑洞.双星就是两颗互相饶着转的恒星.虽然我们看不见黑洞，但却能从那颗看的见的恒星的运动路线分析出来.这是什么道理呢?因为,双星中的每一个星都是沿着椭圆形路线运动的,而单颗的恒星不是这样运动。如果我们看到天空中有颗恒星在沿椭圆形路线运动,却看不到它的'同伴',那就值得仔细研究了。我们可以把那颗星走的椭圆的大小，走完一圈用的时间，都测量出来.有了这些，就可以算出来那个看不见的'同伴'的质量有多大。如果算出来质量很大，超过中子星能有的质量，那就可以进一步证明它是个黑洞了。在天鹅星座，有一对双星，名叫天鹅座X-1.这对双星中，一颗是看的见的亮星,另一颗却看不见.根据那可亮星的运动路线.可以算出来它的'同伴'的质量很大,至少有太阳质量的五倍.这么大的质量是任何中子星都不可能有的.当然，除这些以外还有别的证据。所以,基本上可以肯定，天鹅座X-1中那个看不见的天体就是一个黑洞.这是人类找到的第一个黑洞。另外,还发现有几对双星的特征也跟天鹅座X-1很相似，它们里面也有可能有黑洞。科学家正对它们作进一步的研究. “黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
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黑洞 　　“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。 　　根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 　　等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。 　　那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 　　我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。 　　质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。 　　这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 　　与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。 　　在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！ 白洞 　　黑洞就象宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点，科学家们大胆地猜想到：宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢？并给它取了个同黑洞相反的名字，叫“白洞”。 　　科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好象一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。 　　白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。 　　科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。 　　要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一点，所取得的成绩都让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。 虫洞 　　通过时空结构的假想通道。虫洞可想像为通过时空的捷径，即连接两个黑洞或(更具猜想性)一个黑洞和一个白洞的宇宙地道。一个虫洞的‘另一端’可以在空间的任何地方，也可以是时间的任何一刻，使得经过虫洞的任何物体转瞬之间出现在宇宙的其他部分——不仅仅是另一个地点，也可以是另一个时刻。 　　广义相对论方程式描述虫洞的解，实际上在理论提出不久后的1916年就找到了，不过那时没有做这样的说明。阿尔伯特·爱因斯坦本人于1930年代在普林斯顿与内森·罗森(Nathan Rosen)的合作研究，发现史瓦西解所代表的黑洞，实际上就是他们称之为两个平坦时空区之间的桥(现在叫做爱因斯坦—罗森桥)的东西。虽然这些方程式被当作数学精品进行了研究(特别是约翰·惠勒及其同事们的工作)，但1985年前无人把它们视为宇宙的真实特性，因为数学上研究过的所有例子都只能打开短短一瞬，在任何东西，包括光，尚未来得及通过地道时就(根据方程式)砰地一声重新关闭了。 　　虽然这一思想为科幻作家所喜爱，但科学家一般认为必定有某条自然定律阻止了虫洞的存在。但是，当加州理工学院的相对沦学者们在1980年代试图证明这点时，却发现无法做到。广义相对论(这是我们现有最好的引力和时空理论，它通过了对它进行过的所有检验)中没有任何东西禁止虫洞的存在。不仅如此，基普·桑尼和他的同事们还发现爱因斯坦方程式甚至有允许存在长寿命虫洞的解。
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一个 奇点！！ 所有物质都被压缩在一点，即奇点！ 黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。 根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。 等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。 那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。 我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。 这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。 在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。 更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！ “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
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