黑洞

维基百科，自由的百科全书

黑洞是根據現代的物理理論和天文學理論，所預言的在宇宙空間中存在的一種天體區域。

歷史上, 法國力學家拉普拉斯曾預言:「一個密度如地球, 而直徑為 250 個太陽的發光恆星, 由於其引力的作用, 將不允許任何光線離開它。由於這個原因, 宇宙中最大的發光天體, 卻不會被我們看見」。

黑洞是由一個質量相當大的天體，在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定理, 由於黑洞的第一宇宙速度過大, 連光也逃逸不出來, 故名黑洞.

在此區域內的萬有引力非常強大，任何物質都不可能從此區域內逃逸出去，甚至光線都被它強大的引力拉回，因此黑洞本身不會發光，不能用天文望遠鏡直接觀測到，是黑漆漆的天體，但天文學家可藉觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況，找出黑洞位置。

[编辑] 尺寸和质量

质量达太阳10倍的黑洞之电脑模拟图

黑洞是由大约大于太阳质量的3.2倍的天体发生引力坍塌后形成的（小於1.4个太阳质量的恆星，会变成白矮星）。天文学的观测表明，在很多星系的中心，包括银河系，都存在超过太阳质量上亿倍的超大质量黑洞。

根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞是可以预测的。他们发生于史瓦兹度量。这是由卡尔·史瓦兹于1915年发现的爱因斯坦方程的最简单解。

根据史瓦兹解，如果一个引力天体的半径小于一个特定的值，天体将会发生坍塌，这个半径就叫做史瓦兹半径。在这个半径以下的天体，其中的时空严重弯曲，从而使其发射的所有射线，无论是来自什么方向的，都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出任何物质都不可能超越光速，在史瓦兹半径以下的天体的任何物质——包括引力天体的组成物质——都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成引力奇点（gravitational singularity）。由于在史瓦兹半径内连光线都不能逃出黑洞，所以一个典型的黑洞确实是“黑”的。

史瓦兹半径由下面式子给出：

$R=\frac{3\,c^6}{32\pi M^2G^3}$

G是万有引力常数，M是天体的质量，c是光速。对于一个与地球质量相等的天体，其史瓦兹半径仅有9毫米。

[编辑] 特性

目前公認的理論認為，黑洞只有三個物理量有意義：質量、電荷、角動量。也就是說：對於一個黑洞，一旦這三個物理量確定下來了，這個黑洞的特性也就唯一確定了，這稱為黑洞的無毛定理, 或者三毛定理。

[编辑] 分类

黑洞可以分为史瓦兹黑洞、带电黑洞、科尔黑洞和科尔纽曼黑洞。史瓦兹黑洞是这四种黑洞中最简单的，科尔纽曼黑洞是带电并且旋转的黑洞。

[编辑] 微黑洞

微黑洞是理论预言的一类黑洞，目前尚无证据支持微黑洞的存在。它们诞生于宇宙大爆炸初期，质量非常小，根据霍金的理论，黑洞质量越小，“蒸发”越快。因此如果存在微黑洞，那么它们现在一定已经蒸发殆尽了。

[编辑] 否认黑洞存在的一些观点

量子力学方面的反驳：黑洞中心的奇点具有量子不稳定性，所以整个黑洞不可能稳定存在。
目前发现的黑洞是一些暗能量星：美国加利福尼亚劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的天体物理学家乔治·钱普拉因等认为，目前发现的黑洞是一些暗能量星，真正意义上的黑洞是不存在的。

[编辑] 请参看

物理学：了解更多物理学关于天体的理论
- 天文学
- 黑洞物理学时间表

天体：宇宙中存在各种天体
- 白洞
- 中子星
- 超大质量黑洞

[编辑] 外部链接

恆星生命期
分子雲\|原恆星\|主序星\|紅矮星\|白矮星\|黑矮星\|紅巨星\|超紅巨星\|超新星\|中子星\|黑洞

来自“http://zh.wikipedia.org../../../%E9%BB%91/%E6%B4%9E/_/%E9%BB%91%E6%B4%9E.html”

页面分类: 天体物理学 | 天体 | 黑洞 | 恒星

黑洞