黑洞是什麼?

有關黑洞請參考這裡:

http://www.physics.hku.hk/~nature/CD/regular_c/lectures/chap17.html

至於有冇壽命本人都好想知

黑洞（Black hole）是根據現代的廣義相對論所預言的，在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體。黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後，發生引力塌縮而形成。黑洞的質量是如此之大，它產生的引力場是如此之強，以至於任何物質和輻射都無法逃逸，就連光也逃逸不出來。由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體，故名為黑洞[1]。在黑洞的周圍，是一個無法偵測的事件視界，標誌着無法返回的臨界點。
研究歷史歷史上，第一個意識到一個緻密天體密度可以大到連光都無法逃逸的人是英國地理學家John Michell。他在1783年寫給亨利·卡文迪什一封信中提出這個想法的，他認為一個和太陽同等質量的天體，如果半徑只有3公里，那麼這個天體是不可見的，因為光無法逃離天體表面。1796年，法國物理學家拉普拉斯曾預言：「一個質量如250個太陽，而直徑為地球的發光恆星，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」。現代物理中的黑洞理論建立在廣義相對論的基礎上。由於黑洞中的光無法逃逸，所以我們無法直接觀測到黑洞。然而，可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。比如說，恆星在被吸入黑洞時會在黑洞周圍形成吸積氣盤，盤中氣體劇烈摩擦，強烈發熱，而發出X射線。藉由對這類X射線的觀測，可以間接發現黑洞並對之進行研究。迄今為止，黑洞的存在已被天文學界和物理學界的絕大多數研究者所認同，天文界並不時提出於宇宙中觀測發現到已存在的黑洞。 結構特性目前公認的理論認為，黑洞只有三個物理量可以測量到：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地確定了，這稱為黑洞的無毛定理，或稱作黑洞的唯一性定理。但是這個定理卻只是限制了古典理論，沒有否認可能有其他量子荷的存在，所以黑洞可以和大域單極或是宇宙弦共同存在，而帶有大域量子荷。
當大質量天體演化末期，其塌縮核心的質量超過太陽質量的3.2倍時，由於沒有能夠對抗引力的斥力，核心坍塌將無限進行下去，從而形成黑洞。（核心小於1.4個太陽質量的，會變成白矮星；介於兩者之間的，形成中子星）。天文學的觀測表明，在絕大部分星系的中心，包括銀河系，都存在超大質量黑洞，它們的質量從數百萬個直到數百億個太陽。根據史瓦西解，如果一個重力天體的半徑小於一個特定值，天體將會發生坍塌，這個半徑就叫做史瓦西半徑。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。因為相對論指出在任何慣性座標中，物質的速率都不可能超越真空中的光速，在史瓦西半徑以下的天體的任何物質，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）。由於在史瓦西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絕對「黑」的。史瓦西半徑由下面式子給出：
圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/math/4/4/b/44b7ae738d1477a0795a4c63c4f56e3b.png

就輻射譜而言，黑洞與有溫度的物體完全一樣，而黑洞所對應的溫度，則正比於黑洞視界的重力強度。換句話說，黑洞的溫度取決於它的大小。
若黑洞只比太陽的幾倍重，它的溫度大約只比絕對零度高出億分之一度，而更大的黑洞溫度甚至更低。因此這類黑洞所發出的量子輻射，一律會被大爆炸所留下的2.7度輻射（宇宙背景輻射）完全淹沒。 事件視界
圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b0/Question_mark2.svg/40px-Question_mark2.svg.png
事件視界又稱為黑洞的視界，事件視界以外的觀察者無法利用任何物理方法獲得事件視界以內的任何事件的資訊，或者受到事件視界以內事件的影響，且事件視界以內的觀察者仍無法存在。事件視界是造成黑洞所以被稱為黑洞的根本原因，不過實際的觀測還沒有發現事件視界。 分類分類方法一：超巨質量黑洞 到目前為止可以在所有已知星系中心發現其蹤跡。質量據說是太陽的數百萬至100億倍。迄今所知最大的兩個黑洞，每個質量約為太陽的100億倍。[3]小質量黑洞 質量為太陽質量的10至20倍，即超新星爆炸以後所留下的核心質量是太陽的3至15倍就會形成黑洞。理論預測，當質量為太陽的40倍以上，可不經超新星爆炸過程而形成黑洞。中型黑洞 推論是由小質量黑洞合併形成，最後則變成超巨質量黑洞中型黑洞是否真實存在仍然存疑。分類方法二：根據黑洞本身的物理特性（質量、電荷、角動量）：不旋轉不帶電荷的黑洞。它的時空結構於1916年由史瓦西求出稱史瓦西黑洞。不旋轉帶電黑洞，稱R-N黑洞。時空結構於1916-1918年由Reissner和Nordstrom求出。旋轉不帶電黑洞，稱克爾黑洞。時空結構由克爾於1963年求出。一般黑洞，稱克爾-紐曼黑洞。時空結構於1965年由紐曼求出。