什麼叫黑洞

甚麼是黑洞
黑洞是一個時空的黑暗區，由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西，是一個重力極大的天體。視界內任何物質都不能從裡面跑來，甚至是光都不例外，所以是一顆渿黑的天體，因而得名為黑洞。因為無法從可見光這途徑看到黑洞，所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物質所釋放的輻射來確定它們的存在。
黑洞


黑洞的形成
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後（巨大的恆星：質量是太陽質量的八倍以上）死亡時，恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化的未期都會發生超新星爆炸，沒有輻射壓力去抵抗重力，平衡態不再存在，這星體將全面塌縮，成為中子星。若其中子星的總質量大於三倍太陽的質量，那麼連中子簡併氣體壓力也不能平衡重力，星體將塌縮至它的重力半徑範圍之內。這時，引力之大足以使一切粒子，都被引回星體本身，不能逃脫。


黑洞的界限
當一個黑洞形成後，塌縮還會進行下去，所有物質會無可避免，所有質量將集中在一個非常細小的質點，稱為奇點。黑洞的表面層稱為事件穹界。而這表面層和中心奇點的距離就是史瓦半徑。任何物質要從黑洞的史瓦半徑跑到外面去，它的逃離速度便要大於光速。但根據狹義相對論，光速是速度的極限。重力龐大得連光線也逃不出去，這個連光線也逃不出去的面，稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入其內部，而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。


探索的黑洞
黑洞不發光，所以是不可能用天文望遠鏡規測得到的。但根據理論，當周圍的物質被吸引時，就會透露出黑洞的存在。如果一對雙星中的伴星是黑洞，那麼主星的物質被吸引向黑洞而形成一個吸積環。當吸積環的物質被吸入黑洞時，因摩擦而引起高溫，而放出Ｘ光線。於是我們就能將重點放於Ｘ射線密近雙星上。

● 巨 型 星 球 毀 塌 後 形 成 ﹐ 是 太 空 中 密 度 極 高 的 一 個 空 間 ﹐ 能 吸 進 包 括 光 在 內 的 物 質

　

● 估 計 目 前 宇 宙 有 至 少 1億 個

　

● 至 今 只 發 現 20個

　

● 質 量 多 數 只 是 太 陽 的 數 倍 ﹐ 但 亦 可 以 高 達 太 陽 的 數 十 億 倍

　

● 如 果 把 一 本 重 1公 斤 的 電 話 簿 放 在 距 黑 洞 6公 尺 處 ﹐ 其 重 量 會 增 到 1萬 億 噸

　

● 如 果 有 人 不 幸 被 吸 入 黑 洞 ﹐ 身 體 在 進 入 中 心 前 會 先 被 吸 力 撕 破

　

● 黑 洞 沒 有 顏 色 ﹐ 但 其 他 發 光 物 質 被 它 吸 進 中 心 時 仍 會 顯 示 顏 色

　

● 黑 洞 吸 入 物 質 的 影 響 範 圍 有 限 ﹐ 不 會 到 處 亂 吸 物 質 進 洞 內 　

　

● 縱 使 太 陽 成 為 黑 洞 ﹐ 吸 力 都 不 足 以 吸 進 地 球 與 太 陽 系 其 他 行 星

　

第一個據說能夠證明黑洞理論錯誤的證據現身

本報綜合報道黑洞可能是宇宙中最神祕的地方，自從黑洞理論提出以來，愛因斯坦和霍金都肯定了黑洞的存在，絕大多數科學家都致力於尋找黑洞確切存在的證據完善黑洞理論，美國航空航天局甚至要給附近的黑洞做“人口普查”。但是，有一批美國科學家日前卻提出全新的看法，認為所謂的黑洞根本是子虛烏有。

黑洞就不應有磁場

據英國媒體29日報道，提出該理論的是科學家席爾德領導的哈佛-史密森天體物理研究中心的研究小組。他們觀察到在距離地球90億光年以外的宇宙間有一個類星體，它有很大的紅移(光源遠離觀測者時，接收到的光波頻率比其固有頻率低，即向紅端偏移)并放射出大量的藍光，而且經常還有無線電波發出。此前科學家一直相信，類星體中央便是黑洞。

研究小組動用14部天文望遠鏡，對這個類星體進行前所未有的全面觀察，通過分析其光譜，深入探測了其內部結構。他們發現，類星體的中央周圍，有一圈碟形的物質形成的洞，寬度相等於地球與太陽距離的4000倍。他們相信，那個洞是由一個強力磁場噴發出大量物質形成的，其中有許多等離子形成的奇特圓球體。

根據黑洞理論，這個可以吞噬一切的無底黑洞是沒有磁場的。

席爾德的科研小組據此提出，類星體中央帶有磁力的等離子球體的存在就排除了黑洞的可能。該研究小組的科學家萊特表示:“我相信，這是第一個能證明整個黑洞理論錯誤的證據。”

不過，這套新的說法還有待其他科學家接納和確定。

應該叫做磁球永恆衰變物

黑洞理論早於1784年由一名英國地質學家提出，後經20世紀最偉大的科學家愛因斯坦加以核實。英國著名天體物理學家霍金也在不久前提出4項法則，進一步確定黑洞存在。絕大多數科學家都相信黑洞的存在。

27日，美國媒體報道，美國航空航天局戈達德太空飛行中心的一組科學家正在給附近的黑洞做“人口普查”。而現在，有科學家說根本沒有黑洞。

席爾德德小組認為那個類星體中央的洞不是黑洞，而應稱為磁球永恆衰變物(MECO)，根據MECO理論，宇宙中的天體永遠不會崩潰形成黑洞。當一個物體變得非常稠密和熾熱時，大量亞原子粒子就開始在里面蹦來蹦去的，產生大量輻射。源自這一輻射向外的壓力就會終止物體的崩潰，因此，物體就會維持成一個熱的等離子球，而不是黑洞。

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。
尺寸和質量


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Black_Hole_Milkyway.jpg/180px-Black_Hole_Milkyway.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖
黑洞是由大約大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的（小於1.4個太陽質量的恆星，會變成白矮星）。天文學的觀測表明，在很多星系的中心，包括銀河系，都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。
根據愛因斯坦的廣義相對論，黑洞是可以預測的。他們發生於史瓦茲度量。這是由卡爾·史瓦茲於1915年發現的愛因斯坦方程的最簡單解。
根據史瓦茲解，如果一個重力天體的半徑小於一個特定的值，天體將會發生坍塌，這個半徑就叫做史瓦茲半徑。在這個半徑以下的天體，其中的時空嚴重彎曲，從而使其發射的所有射線，無論是來自什麼方向的，都將被吸引入這個天體的中心。因為相對論指出任何物質都不可能超越光速，在史瓦茲半徑以下的天體的任何物質——包括重力天體的組成物質——都將塌陷於中心部分。一個有理論上無限密度組成的點組成重力奇點（gravitational singularity）。由於在史瓦茲半徑內連光線都不能逃出黑洞，所以一個典型的黑洞確實是「黑」的。

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。
尺寸和質量


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Black_Hole_Milkyway.jpg/180px-Black_Hole_Milkyway.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖
黑洞是由大約大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的（小於1.4個太陽質量的恆星，會變成白矮星）。天文學的觀測表明，在很多星系的中心，包括銀河系，都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。
根據愛因斯坦的廣義相對論，黑洞是可以預測的。他們發生於史瓦茲度量。這是由卡爾·史瓦茲於1915年發現的愛因斯坦方程的最簡單解。
根據史瓦茲解，如果一個重力天體的半徑小於一個特定的值，天體將會發生坍塌，這個半徑就叫做史瓦茲半徑。在這個半徑以下的天體，其中的時空嚴重彎曲，從而使其發射的所有射線，無論是來自什麼方向的，都將被吸引入這個天體的中心。因為相對論指出任何物質都不可能超越光速，在史瓦茲半徑以下的天體的任何物質——包括重力天體的組成物質——都將塌陷於中心部分。一個有理論上無限密度組成的點組成重力奇點（gravitational singularity）。由於在史瓦茲半徑內連光線都不能逃出黑洞，所以一個典型的黑洞確實是「黑」的。
史瓦茲半徑由下面式子給出：

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/9/3/9/939ee52f015de9f4f0086d30093d89c6.png

G是萬有引力常數，M是天體的質量，c是光速。對於一個與地球質量相等的天體，其史瓦茲半徑僅有9毫米。
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。
分類
黑洞可以分為史瓦茲黑洞、帶電黑洞、科爾黑洞和科爾紐曼黑洞。 史瓦茲黑洞是這四種黑洞中最簡單的，科爾紐曼黑洞是帶電並且旋轉的黑洞。
微黑洞
微黑洞是理論預言的一類黑洞，目前尚無證據支持微黑洞的存在。它們誕生於宇宙大爆炸初期，質量非常小，根據霍金的理論，黑洞質量越小，「蒸發」越快。因此如果存在微黑洞，那麼它們現在一定已經蒸發殆盡了。
否認黑洞存在的一些觀點

量子力學方面的反駁：黑洞中心的奇點具有量子不穩定性，所以整個黑洞不可能穩定存在。
目前發現的黑洞是一些暗能量星：美國加利福尼亞勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的天體物理學家喬治·錢普拉因等認為，目前發現的黑洞是一些暗能量星，真正意義上的黑洞是不存在的。

It can absorb any substance/s, even light cannot escape from it.

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。
尺寸和質量


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Black_Hole_Milkyway.jpg/180px-Black_Hole_Milkyway.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖
黑洞是由大約大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的（小於1.4個太陽質量的恆星，會變成白矮星）。天文學的觀測表明，在很多星系的中心，包括銀河系，都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。
根據愛因斯坦的廣義相對論，黑洞是可以預測的。他們發生於史瓦茲度量。這是由卡爾·史瓦茲於1915年發現的愛因斯坦方程的最簡單解。
根據史瓦茲解，如果一個重力天體的半徑小於一個特定的值，天體將會發生坍塌，這個半徑就叫做史瓦茲半徑。在這個半徑以下的天體，其中的時空嚴重彎曲，從而使其發射的所有射線，無論是來自什麼方向的，都將被吸引入這個天體的中心。因為相對論指出任何物質都不可能超越光速，在史瓦茲半徑以下的天體的任何物質——包括重力天體的組成物質——都將塌陷於中心部分。一個有理論上無限密度組成的點組成重力奇點（gravitational singularity）。由於在史瓦茲半徑內連光線都不能逃出黑洞，所以一個典型的黑洞確實是「黑」的。
史瓦茲半徑由下面式子給出：

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/9/3/9/939ee52f015de9f4f0086d30093d89c6.png

G是萬有引力常數，M是天體的質量，c是光速。對於一個與地球質量相等的天體，其史瓦茲半徑僅有9毫米。

[編輯] 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。

[編輯] 分類
黑洞可以分為史瓦茲黑洞、帶電黑洞、科爾黑洞和科爾紐曼黑洞。 史瓦茲黑洞是這四種黑洞中最簡單的，科爾紐曼黑洞是帶電並且旋轉的黑洞。

[編輯] 微黑洞
微黑洞是理論預言的一類黑洞，目前尚無證據支持微黑洞的存在。它們誕生於宇宙大爆炸初期，質量非常小，根據霍金的理論，黑洞質量越小，「蒸發」越快。因此如果存在微黑洞，那麼它們現在一定已經蒸發殆盡了。

[編輯] 否認黑洞存在的一些觀點

量子力學方面的反駁：黑洞中心的奇點具有量子不穩定性，所以整個黑洞不可能穩定存在。
目前發現的黑洞是一些暗能量星：美國加利福尼亞勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的天體物理學家喬治·錢普拉因等認為，目前發現的黑洞是一些暗能量星，真正意義上的黑洞是不存在的。



[編輯] 請參看

物理學：了解更多物理學關於天體的理論

天文學
黑洞物理學時間表

天體：宇宙中存在各種天體

白洞
中子星
超大質量黑洞

[編輯] 外部連結

超大質量黑洞
Schwarzschild 幾何





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


取自"http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E9%BB%91%E6%B4%9E&variant=zh-hk"

頁面分類: 天體物理學 | 天體 | 黑洞 | 恆星