什么是黑洞?黑洞是怎样形成的?

德国的物理学家史瓦西受到了爱因斯坦广义相对论的启发提出了黑洞存在的理论，当时还被称为“史瓦西解”。黑洞这个理论是由卡尔史瓦西计算得出，黑洞可以吸收一切物质，包括光。渐渐地越来越多的科学家，开始着手研究黑洞的由来及演变过程，它能吸收光的性能更加激发了科学家的研究兴趣。黑洞并不是平面的一个洞，也不是一个下凹的漏斗，黑洞是一个三维的球体。黑洞是由特大恒星死亡时候，所产生的能量维持不了其庞大的体积，能量就会集中在一个核心，从而成为一个密度和质量都很大的天体。由于其质量是如此之大，黑洞会产生极大的引力，宇宙中的物质包括光，在经过它的时候都会被吸收转化为粒子状态，不过吞噬的物质所携带信息得以保存。 黑洞引力的大可以达到光都无法逃脱的地步，所以这也是我们无法看见其的原因，没有光我们是无法观察其长什么样。虽然黑洞可以吞噬一切，但是它还是会消失灭亡的，黑洞会向周围辐射自身的粒子，当粒子辐射完后，黑洞就会消失。黑洞在宇宙中拥有很强的能量，它吞噬一切的性质让所有人谈虎色变，有人把它叫作“星坟”。关于黑洞的成因，人们有不同的解释，有人认为它是在超新星爆发时形成的，有人认为是游离在宇宙中的自然天体。黑洞的存在只是被科学家用各种公式和推测证明它存在，但是谁也没有真正见过它，你可以理解为存在但是没见过。按照我们现在的科学研究表明黑洞可以吞噬宇宙内的一切物质，是很强大的天体。谁也说不准，今后会不会发现比黑洞还强大的天体，毕竟人类对宇宙的研究现在只是一些皮毛而已。

黑洞永远是一个神秘的东西，人们对于它的研究一刻都不曾停止，最近几年的诺贝尔物理学奖更是都颁发给了在黑洞领域有卓越研究的科研人员，这足以说明人们对黑洞的重视，什么是黑洞呢，它是一个吸引力很大，大到没有任何东西可以逃逸出去的东西，黑洞内外是两个截然不同的世界，人们从来没有停止对它进行猜测，很多人都以为黑洞是个球状物体，其实不是，黑洞长宽比很大，并且中心会向外喷发大量能量，这便是黑洞的构成。黑洞是怎么被提出来，又是谁先发现了呢？其实黑洞被称作史瓦西黑洞，它是由史瓦西通过计算爱因斯坦的引力场方程而得到的结论，最早自然是被史瓦西发现，黑洞看不见摸不着，科学家通过观察黑洞附近X射线才确定下它的位置，科学界更是集合全球之力，成功拍出了世界上第一张黑洞照片。人们成功派出了世界上第一张黑洞的照片第一张黑洞照片确实很模糊，但是它具有的地位是令人无法想象的，它象征了人们对宇宙的研究更向前迈了一步。通过x射线定义黑洞位置在科技还不足以令人们正面观测黑洞的时候，科学界通过观察黑洞对其它事物的影响，从而确定其位置，科学家通过黑洞强大的x射线对附近天体的影响，得到需要的结果。史瓦西计算爱因斯坦引力场方程得到的黑洞存在的依据史瓦西通过引力场方程得到了一个真空解，这个解在理论上可以算出在很大质量堆积起来的一点可以对附近的东西产生很多令人无法想象的影响，这种很大的引力使得没有任何东西能够逃出去。对于黑洞，大家还有什么想要分享呢？

我们知道 黑洞具有强大的重力场 如果物体太接近黑洞 就会由于黑洞的强大重力而逃不出来. 而史瓦西半径的意义就是说 在史瓦西半径之内的物体 即使加速到接近光速 也没有办法逃离黑洞. 在史瓦西半径之外的物体 可以逃离黑洞的重力场. 史瓦西半径Schwarzchild radius的公式是这样的: Rs = 2GM / C2 一个简单的记法是这样记的 GMm/Rs = 1/2 mC2 => Rs = 2GM / C2 不过这不是正确的推导方法 事实上这个公式是由广义相对论的史瓦西解(Schwarzchild Solution)所得到的结果. 这个解告诉我们广义相对论预测一种物体 那就是黑洞. 只要接近这个物体到一个限度 你就会发现时空被一个球面(半径为史瓦西半径)分割成两个性质不同的区域 这个球面称为事界(Event horizon). 利用上面的公式 我们也可以来做些好玩的事情. 首先 我们可以算出太阳的Schwarzchild Radius 我们可以发现 太阳的史瓦西半径是3km 也就是说 质量跟太阳一样的黑洞 如果物体接近到3km以内 就逃不出来了. 而地球的史瓦西半径为0.9cm 我想如果想要研究黑洞的性质 就必须要修习广义相对论 才能对黑洞与宇宙了解深入一点. 参考: web.mit.edu/yenjielm/Space/mercury-title

1916年，德国天文学家卡尔u2022史瓦西通过计算爱因斯坦场方程得出一个真空解。这个解表明，如果一个球体的半径小于某值，周围就会有一些奇异的现象，即存在一个视界，任何物体进入这个视界，哪怕是光也无法逃离它的引力，我们把这样的天体叫黑洞，这个半径称为 史瓦西半径。 这是黑洞的由来，一直也只是一个猜想，只到2019年，人类拍到首张黑洞的照片，才真正证实了黑洞的存在。该黑洞距离地球5500万光年，质量是太阳的65亿倍。 黑洞是怎样形成的？ 当恒星的质量足够大，且它的燃料耗尽，坍缩过程中中子间的排斥力无法阻挡引力收缩，就会演变成黑洞。 太阳中的氢发生聚变会产生氦元素，之后继续聚变成氮元素，铍元素，硼元素，碳元素，铁元素，最后变成黑洞。 吸 积 吸积是黑洞从星际空间获取质量的一个过程，因为黑洞质量特别大，吸积作用非常强。吸积过程要释放大量能量，通常伴有抛射现象。 蒸发 按照霍金的理论，黑洞的温度与质量成反比。小质量的黑洞温度高，蒸发得快，大质量的黑洞温度低，蒸发慢。一个太阳质量的黑洞，要1*10^66年才能蒸发殆尽。 引力透镜效应 黑洞质量特别大，周围时空弯曲很大。即时是黑洞后面的恒星发出的光，除一部分被黑洞吸收，还有一部分会通过弯曲的时空绕过黑洞到达地球，甚至一部分恒星侧面发出的光也能到达地球，我们就能看到黑洞背后的星空。这就是“引力透镜”效应。 黑洞的分类 1.不旋转不带电的黑洞，称为史瓦西黑洞。 2.不旋转但是带电的黑洞，称为R—N黑洞。 3.旋转但不带电的黑洞，称为克尔黑洞。 4.既旋转又带电的黑洞，称为克尔—纽曼黑洞。 超大质量黑洞 2015年，北京大学吴学兵教授团队发现了一个质量是120亿倍太阳质量的超大黑洞。一般来说，超大质量黑洞都形成于宇宙起源的早期，科学家猜测每个大型星系的中心都有一个超大质量黑洞。 黑洞炸弹 2001年，英国物理学家乌尔夫u2022利昂哈特宣布在实验室制造出一个黑洞物质。有科学家预测，将来能制造出黑洞炸弹，它爆炸的能量会使原子弹也相形见绌。一次爆炸可轻易造成10亿人死亡。 奇点 黑洞的中心是一个密度无限大的地方，我们把它叫做奇点。在奇点，时间、空间和一切物理法则都将瓦解。

自从史瓦西给出了爱因斯坦场方程的解以后，许多种类的黑洞模型先后被科学家从爱因斯坦场方程的框架下产生出来，所提出的黑洞类型，俨然形成了一个黑洞家族。其中，最为寻常的是史瓦西黑洞，它是被研究讨论的首要成员。一个物体的史瓦西半径与其质量呈正比，其比例常数中仅有万有引力常数和光速出现。史瓦西半径的公式，其实是从物件逃逸速度的公式衍生而来。它将物件的逃逸速度设为光速，配合万有引力常数及天体质量，便能得出其史瓦西半径。当中，rs 代表史瓦西半径；G 代表万有引力常数，即 6.67 × 10-11 N m2 / kg2；m 代表天体质量；c&sup2；代表光速的平方值，即（299,792,458m/s）&sup2；= 8.98755×1016m²/s²。把常数的数值计算，这条公式也可写成rs的单位是“米”，而m的单位则是“千克”。要注意的是，虽然以上公式能计算出准确结果，但史瓦西半径还需透过广义相对论方能正确导出。有人认为牛顿力学及广义相对论能导出相同结果，纯粹是巧合而已，但也有人认为这暗示着尚未被发现的理论。

史瓦西黑洞就是普通的黑洞，黑洞的视界称作史瓦西半径。史瓦西黑洞里面就是高度压缩的空间和超高密度的物质。是恒星死亡后的产物，现有恒星的半径是依靠向里的万有引力和向外的聚变辐射能共同影响的结果，拿太阳举例，再过50亿年，质量慢慢变成能量散发，体积会越来越大，红巨星。随后突然某一时刻，氢氦聚变的燃料枯竭了，辐射能急剧减小，恒星就会坍缩，由于此时的质量过于巨大，恒星内部的压力首先形成黑洞，进而吸引整个恒星收缩。恒星质量大的会收缩在史瓦西半径以内，成为黑洞。质量小的会收缩在史瓦西半径以外，称作白矮星。欢迎追问，希望对您有所帮助！

广义相对论认为，黑洞是大质量恒星坍缩的必然结果。恒星是依靠内部不断进行的核聚变产生的辐射压与物质间引力维持平衡的。随着核燃料的逐渐减少，平衡被打破，恒星在引力作用下坍缩，其中质量大于太阳质量3.2倍的恒星将坍缩为黑洞。大质量星，尺度远大于史瓦西半径，光线几乎没有偏转，从恒星表面某一点发出的光可以朝任意方向直接射出。表示随着恒星半径减小。时空弯曲度增大，光线弯曲，出射光线会像喷泉中的水一样回落恒星表面，远处观测者只能偶然看到少数逃逸出来的光子。表示随着引力坍缩继续发展，光的“逃逸锥”不断缩小。恒星尺度减至史瓦西半径时，所有光线均被捕获，逃逸锥关闭，黑洞形成。史瓦西黑洞使不带电的球对称恒星坍缩形成的黑洞。从数学上来说，史瓦西黑洞就是其外部的引力场符合史瓦西解的黑洞。史瓦西研究的是在绝对真空中完全球对称的，在塌缩过程中没有丝毫物质异动，不带电荷，没有丝毫旋转的，标准理想化恒星的塌缩过程，以及它内外时空的场方程解。史瓦西黑洞，是寻常黑洞的发祥地，它有一个视界和一个奇点。视界，是物体能否回到外部宇宙的分界面，在视界外面，物体可以离开或者接近黑洞而保持安全。而在视界上，只有光速运动的物体可以保持不进入黑洞，但是连光也无法从这个面中逃脱。如果不幸进入了视界内部，那么就再也无法出来或者和任何人联络了。此外，视界也是时间和空间属性颠倒的地方，在视界内，空间是类时的，时间是类空的。奇点，是黑洞奇异性的来源，也就是黑洞中允许相对论和量子理论同时大规模作用于同一个物体的源泉。任何接触到奇点的物质（包括场）必然被奇点摧毁，被分解为纯粹的基本粒子和时空单体，即使是形成这个黑洞、这个视界、这个奇点的恒星，也将被它摧毁而不再对黑洞产生任何影响。

黑洞的种类都有：1，史瓦西黑洞首先是最经典的，也是最简单的史瓦西黑洞，它不带电荷且不旋转，所以它也叫“静态黑洞”或“理想状态的黑洞”。2，R-N黑洞带电荷但不旋转的黑洞，即R-N黑洞。因为它带电荷，所以它也叫“带电黑洞”，它和史瓦西黑洞有个很大的区别，就是它有两个视界。3，克尔黑洞接下来就是不带电但是旋转的黑洞--克尔黑洞。去年科学家拍到的那组黑洞照片，M87星系的黑洞，就是一个克尔黑洞。4，克尔-纽曼黑洞最后，是既带电荷又旋转黑洞--克尔-纽曼黑洞。克尔-纽曼黑洞它既像R-N黑洞一样带电，又像克尔黑洞一样旋转。

有可能，万事万物都有可能的，现在科学家们虽然发现了黑洞，但是还没搞清楚里面到底是什么，说不定这是宇宙连接通道呢

一个弹珠应该是差不多的，地球变成黑洞后，史瓦西半径为8.85毫米，也就是一个普通汤圆的大小，寿命为10^48年，表面温度为0.02K。黑洞是广义相对论预言的天体，爱因斯坦在1915年提出广义相对论后，次年德国科学家卡尔·史瓦西，就得到了广义相对论场方程的一个限制性解，该解描述的是一个静态的黑洞，既史瓦西黑洞。史瓦西黑洞的性质，由黑洞的质量决定，该黑洞对应一个史瓦西半径：描述当任何物体的实际半径，小于对应的史瓦西半径时，都会塌缩成黑洞；黑洞中心有一个奇点，黑洞质量集中在这个奇点上，广义相对论描述奇点密度无穷大，半径无限小。地球质量m=5.965*10^24千克，带入公式可以求出地球对应的史瓦西半径为R=2Gm/c^2≈8.85mm；可以想象，把整个地球压缩成一个汤圆大小，是多么难以置信的事；在物理学中，万有引力有这样的能力，因为引力是没有上限的，只要天体质量足够大，就会在引力作用下塌缩成黑洞。史瓦西黑洞对应一个温度，温度和黑洞质量成反比，地球质量的黑洞对应温度约为0.02K，接近绝对零度。一切落入黑洞的物体，只能以霍金辐射的方式损失质量，如果黑洞不再吸收物质，那么将会因为霍金辐射蒸殆尽，地球质量的黑洞，理论寿命为10^48年数量级，比我们宇宙年龄还高10^38倍。

黑洞是在宇宙中的一个黑暗的区域，黑洞是由很多质量很大的星球发生爆炸或者分裂之后再经过星球残骸的重力塌缩最后形成的一个东西。黑洞本身就是一个封闭的视界，很多靠近黑洞的物质都会被黑洞给吞噬掉，黑洞通过这样的方式维持自身的形态和能源，这也就导致了很多物质只能进入而不能够出来。分类特点根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类：不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。旋转带电黑洞：称克尔－纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。 我们初中物理课就听过”黑洞“一词，难道它就是一个黑色的洞吗？那当然不可能呀！那么它到底是什么意思呢？下面我就给大家科普一下吧！ 详细内容 01 1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。 02 黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹，还可以取得位置以及质量。 03 根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类： 1，不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。 2，不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳和纳自敦求出。 3，旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。 4，旋转带电黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

黑洞的形成原因是：一颗垂死恒星崩溃，它将聚集成一点，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。黑洞的形成过程如下：由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的，这一过程被称为吸积。每个黑洞都有一定的温度，而且温度的高低与黑洞的质量成反比例。黑洞会发出耀眼的光芒，体积会缩小，甚至会爆炸。分类特点根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类：1、不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。2、不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。3、旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。4、旋转带电黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

你好！史瓦西半径是任何具重力的质量之临界半径。1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在，他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。黑洞本身就是质量很大的天体，所以引力很强，小于这个临界值之后，密度就会变得非常大，以至于光子会在逃逸之前被引力拉回黑洞中。打字不易，采纳哦！

这个说来话长了，实际上早在相对论出现以前，就有人根据牛顿万有引力定律提出，可能有一些星体由于引力过于巨大，以致没有任何东西能从它附近逃走，包括光线。这就造成了一个有趣的“最亮的星是看不见的”命题。最早提出这一命题的是18世纪的英国学者约翰·米歇尔。更有趣的是米歇尔根据万有引力定律算出的“暗星”形成条件与后来根据广义相对论算出的“史瓦西黑洞”的形成条件在数学上完全一样现代黑洞理论则来自广义相对论。爱因斯坦在1915年公布了他的广义相对论场方程。同年，德国天文学家史瓦西用广义相对论计算了球对称星体附近的时空问题。令人惊讶的是，根据史瓦西的计算，当星体的质量与半径之比达到一个特定值的时候，方程中某一项的分母会变成0，也就是说整个方程将失去意义。当时的人们并不理解这个结果，他们按照数学上的习惯，将方程失去意义的这个点称为“奇点”，并根据史瓦西的名字将其命名为“史瓦西奇点”，认为这只是一种数学上的结果，并没有实际的物理意义。爱因斯坦本人还曾经专门就此事发表过论文，论证史瓦西奇点是不可能达到的。现在我们知道，爱因斯坦的计算没有错误，但他对结果的理解错了。他的计算实际上并不能说明史瓦西奇点不可到达，而是说明了在史瓦西奇点附近做惯性运动的物体必然落入奇点。除了爱因斯坦以外，另一些物理学家也试图从其他角度论证史瓦西奇点不可能存在。他们最重要的理由是，如果这种星体存在，那么它的密度和质量必然非常大，而当时已知的所有天体的质量和密度都远小于这个界限问题的转机出现在60年代。随着天文学的发展，具有高密度和高质量的白矮星、中子星先后被发现，能够捕捉包括光子在内的一切靠近它的物体的大质量天体存在的可能性也再一次得到讨论。在一次关于中子星的学术讨论会上，美国物理学家惠特提议将这类天体命名为“黑洞”，这是“黑洞”这个名词第一次出现。

根据黑洞的不同类别，它的由来也有所不同。黑洞内部可能藏着让我们前往另一个高维空间的“虫洞”。我们都知道，黑洞迄今为止是我们在可观测宇宙内发现的一种最神秘莫测的天体。它的存在，不仅代表着广袤无垠的宇宙中出现了一个“清道夫”；也代表着，人类天文学的未来发展道路：毕竟，现代物理学认为，黑洞就是最好的“大型干涉高能物理实验室”。因此，黑洞，一直都吸引着很多孜孜不倦的学者对其进行探索。那么，黑洞又有着怎样的来头呢？其实，根据黑洞的不同类别，它的由来，也有着很大的区别。比如说，可观测宇宙内最常见的史瓦西黑洞，它是上世纪著名物理学家爱因斯坦和史瓦西共同提出的概念，在二零一七年，通过NASA的高清成像已经得到了证实。史瓦西黑洞，就是俗称的微型黑洞和中型黑洞。它们一般是足够质量的中子星进行碰撞；和大质量恒星坍缩之后形成的‘超新星"，爆发之后的产物。总而言之，这类史瓦西黑洞一般体积不会超过太阳的五十倍左右。除此之外，还有所谓的“克尔黑洞”。克尔黑洞是极其少见的超大质量黑洞，我们银河系内部的银心黑洞，质量已经达到了太阳的三百三十万倍以上，体积更是无法估量，它就是一个标准的克尔黑洞。克尔黑洞，一般被认为是早在宇宙大爆炸的初期，跟随奇点膨胀而来的天体，因此角动量也是“正无穷大”。而黑洞的内部，学术界普遍认为是一个“史瓦西奇点”。同时，史瓦西奇点会造成大量的时空紊乱现象，因此，黑洞的吸积盘附近也可能会有一个虫洞，虫洞，就是我们发现另一个高维宇宙的大门。

微型黑洞的确是会持续不断的自转的。它的体积无限小，是因为支撑它存在的“史瓦西奇点”，本来就是无穷小的一个点。我们都知道，黑洞，可谓是迄今为止人类在可观测宇宙中发现的最神秘莫测的一种天体。黑洞，是上个世纪爱因斯坦，史瓦西等传奇物理学家提出的一种假设；随着时间的推移，在二零一七年，它的存在已经得到了NASA的证实。黑洞拥有着任何天体都望尘莫及的恐怖破坏力，引力更是膨胀到了无以复加的地步。起初，史瓦西在爱因斯坦的广义相对论方程式中，计算出了“大质量恒星坍缩会诞生黑洞”的这么一个结论，因此，黑洞才第一次正式走入了大众的视野。黑洞的中心是什么呢？所谓的“史瓦西奇点”。没错，当初宇宙大爆炸的源头；也一样是它。史瓦西奇点在物理学模型里，是一个不被任何现有的物理定律所包容，温度无限高，密度无限大，质量无限膨胀的一个点；在外部观察者看来，奇点的体积已经坍缩到了几乎不存在的地步，因此，一些微型黑洞，体积也是无限小的。这种黑洞，恒古不变，时空曲率膨胀到了近乎于停滞的程度，因为，它不仅不会自转，甚至，数千年，数万年里我们可能都无法发现它一丁点的变化；但是，这不代表所有的黑洞，都尊奉着以上的规律。没错，上述的这一类黑洞，被称作“史瓦西黑洞”，没有角动量，一般都是五十倍太阳以上的超新星，大爆发之后带来的产物；而现代物理学，还有一种“克尔黑洞”，也被叫做超大质量黑洞。它的吸积盘相当庞大，甚至有可能达到数千光年，数万光年；而且，也会在太空里有条不紊的不断自转。

史瓦西半径其实是逃逸速度为光速时,物体质量对应的半径.如同第二宇宙速度一定知道吧?那是对应于地球质量和半径,计算出来物体可以脱离地球引力的速度.那么如果知道一个天体的质量,设定光速为逃逸速度.同样很容易计算出相应半径对吗?这个半径就是该天体的“史瓦西半径”.所以史瓦西半径并不仅适用于黑洞.而是适用所有物质.比如太阳的史瓦西半径是3km.而地球只有9mm!只是一般物体自身体积远大于史瓦西半径,失去了实际意义.而黑洞半径小于史瓦西半径.所以对它意义重大.史瓦西半径是我们观察黑洞的临界视界.就是我们所能看到的一切,无论光或是射线、电波,都在黑洞的史瓦西半径以外.一进入这个半径,连光也跑不了.我们也就无从知道里面到底发生了什么了.

史瓦西半径是根据质量和逃逸速度计算出来的一个理论值。黑洞的自转等因素会使视界与史瓦西半径不重合

地球到月球之间的距离是38万公里，而月亮对人们来说已是遥不可及，太阳系比地月系不知大了多少倍？阳光从太阳上跑到地球都需要八分钟，但地球远远不是太阳系的边界，据说太阳系的范围远达一光年，距太阳系最近的恒星比邻星系统都远在4.2光年之外，可是太阳系和比邻星系都只是银河系中的单个恒星系统，银河系中像它们这样的恒星多达1500亿颗，想来银河系该有多么庞大啊？其直径就达10万光年，可是如此庞大的银河系和仙女座星系比起来，只相当于它的一半，那么仙女座星系就算大吗？其实仙女座星系也就算得上中等规模，在人类已发现的星系中，它们的“大哥”是编号为IC1101的星系，科学家说这个庞然大物能装下几千个银河系。星系IC1101是已知宇宙中最大的星系，从地球上看，其处于巨蛇座与室女座交界的位置，在距离地球大约10.7亿光年的阿贝尔2029星系群的中心，其直径约为560万光年，相当于银河系直径的56倍。科学家估计IC1101内有100兆颗恒星，远多于银河系和仙女座星系。如果IC 1101位于我们银河系的位置，那么距离银河系260万光年的仙女座星系和300万光年的三角座星系，以及大麦哲伦星系、小麦哲伦星系，连同它们之间的距离空间，都将被包含在IC1101星系之内。IC1101为透镜星系，星系样子有点像柠檬，在著名的M5球状星团北边稍偏右一点点，虽然距地球有10.7亿光年的遥远距离，然而在望远镜内，仍可看到它占有一片巨大的天区。IC1101星系的中央核中有一个超级大黑洞，科学家观测后认为这个黑洞的质量超过了100亿颗太阳，而我们银河系中心黑洞的质量有400万颗太阳那么大，相比之下真是小得多。

简单的说，黑洞是星体的引力塌陷，也就是爆炸形成的。星体的引力塌陷后会形成一个奇点，奇点的质量很大，密度很高。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。黑洞的形成与宇宙大爆炸有关，物理学家史蒂芬·霍金解释说，当一个”白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时，白洞与黑洞会吸收和放射出等量的放射物，所以白洞和黑洞”是相互联系在一起的，很有可能将黑洞倒置过来就是一直在寻找的白洞了。扩展资料：在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域，称之为黑洞。黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西，具有极大的吸引力，包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难：它既不向外散发能量，也不表现出任何形式的能量，人们根本无法看到它。因此，人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。宇宙旋涡场按大小分为如下八种：U旋涡场：又叫宇宙旋涡场，它的范围包括整个宇宙。S旋涡场：又叫星糸团旋涡场，它的范围包括整个星糸团。A旋涡场：又叫叫星系旋涡场，它的范围包括整个星系。B旋涡场：又叫星团旋涡场，它的范围包括整个星团。C旋涡场：又叫恒星旋涡场，它的范围被局限于恒星周围，包括所有行星的运行轨道。D旋涡场：又叫行星旋涡场，它的范围被局限于行星周围，包括所有卫星的运行轨道。E旋涡场：又叫卫星旋涡场，它的范围被局限于卫星周围。F旋涡场：比E类旋涡场小的旋涡场。太阳属于小质量恒星，目前处于青状年时期。恒星一生的历程由其质量决定。首先，质量越大，恒星寿命越短。其次，走向老年衰亡期时质量等级不同的恒星会走不同的路。像太阳这样的小质量恒星会首先体积膨胀，变为红巨星，然后向内坍塌同时向外抛洒物质变为白矮星。而大质量的恒星则变为红超巨星，然后变为中子星。质量更大的恒星才会变成黑洞。太阳质量还不够大，所以就不会变成黑洞。按组成来划分，黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞，二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成，它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转，其内部产生巨大的负压以吞噬物体，从而形成黑洞。暗能量黑洞是星系形成的基础，也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成，具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时，我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大，可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小，它可以缩小到一个奇点。 ；另外还有白洞与之相对。参考资料：百度百科——宇宙黑洞论

世界上最大的黑洞黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。那你们知道世界上最大的黑洞是什么吗?下面就由我来为你解答。宇宙中最大的黑洞是芬兰科学家发现的一个巨大的双黑洞系统，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍!据外国媒体报道，芬兰科学家近日发现了一个巨大的双黑洞系统，经过研究，科学家们发现，这是目前宇宙中最大的黑洞，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍!这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,形成在OJ287类星体的中心位置.据悉,类星体是一种非常明亮的星体,这种星体在持续螺旋进入一个大型黑洞后释放出大量辐射线。宇宙中最大的黑洞史瓦西黑洞就是所谓的“寻常黑洞”。它是直接由较大的恒星演化而来的。恒星到晚期时核燃料消耗殆尽，辐射压急剧减弱，星体在其自身引力的作用下坍缩。若质量大于3倍的太阳，其产物就是黑洞。在宇宙空间里，此类黑洞具多数，其最大质量一般不超过50倍的太阳。2009年发现的宇宙中最大的黑洞2009年，天文学家发现一个迄今为止最大的宇宙黑洞。该黑洞的质量是太阳质量的640亿倍。科学家通过对天文望远镜拍摄到的图片信息进行计算机重建模型后发现，该黑洞的体积比原来的预测要大2至3倍。该黑洞坐落于M87超大星系的核心区域，但和我们银河系中黑洞不同的是这个超大黑洞并不位于M87超大星系的中心位置。根据天文学原理，更大的星系中存在的黑洞质量和体积也应该相应的更大，而我们银河系附近有那么多的超大星系存在，所以在另外星系中发现更大的黑洞应当只是时间问题。中国科学家发现宇宙中最大的黑洞中国科研团队发现宇宙最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它是宇宙早期的超级黑洞和最亮天体，也是唯一用2米级的望远镜发现的一颗宇宙早期类星体。这一最新研究成果发表在2015年2月26日出版的国际顶级科学期刊《自然》上。德国马普天文研究所的BramVenemans博士以《年轻宇宙里的巨兽》同步发表评述。中国科学院国家天文台陈建生院士认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体，可喜可贺”。CNN、路透社等报道了这一发现。类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名，但实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体，其中心是猛烈吞噬周围物质的质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。这些黑洞虽然自身不发光，但由于其强大的引力，周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似“摩擦生热”的方式释放出巨大的能量，使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。目前，天文学家们通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体，它们分布于宇宙大爆炸之后7亿年至今，对应的宇宙学红移从7.085到0.05。通过对高红移类星体的研究，人们可以追溯到早期宇宙的结构和演化。然而，高红移类星体由于距离太过遥远，使得它们虽然自身能量巨大，但在地球上看起来的亮度并不亮，因此被发现的数目相对较少。在已发现的20多万颗类星体中，距离超过127亿光年的类星体只有40个左右。近年来，北京大学物理学院天文学系教授、科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵领导的研究团队发展了一套基于光学和红外波段天文测光数据选取红移大于5的类星体候选体的有效方法，并利用多个望远镜的光谱观测发现了许多高红移类星体，其中最高红移的是一颗名为SDSSJ0100+2802的类星体。它的第一个光学波段光谱是在2013年12月29日利用云南丽江的2.4米望远镜拍摄的，吴学兵等初步判定它是一颗红移高于6.2的类星体。随后他们联合美国、智利等国的天文学家利用国外的多镜面望远镜、大双筒望远镜、麦哲伦望远镜和双子座望远镜所作的后续观测进一步确认它是红移为6.3的类星体。利用观测到的光谱数据，他们估计出该类星体的光度超过太阳光度的430万亿倍，比目前已知的距离最远的类星体还亮7倍。其中心的黑洞质量达到了120亿个太阳质量，使得它成为目前已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。论文第一作者和通讯作者吴学兵教授说：“该类星体非常特别，当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔，其耀眼的光芒可帮助我们了解到很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量，也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。”论文合作者、北京大学博士研究生王飞格说：“这颗类星体最初是由我们使用中国云南丽江的2.4米光学望远镜发现的，它也是世界上唯一一颗利用2米口径的望远镜所发现的红移6以上的遥远类星体。我们为此感到特别自豪!”论文合作者、美国亚利桑那大学著名华裔天文学家、北大科维理天文与天体物理研究所特聘教授樊晓晖补充说，“这一极亮类星体的发现对宇宙早期黑洞成长的理论模型提出了很强的限制，支持了在宇宙早期黑洞比星系增长得更快的观点，并为未来研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一个特别的实验室。”据了解，该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行仔细的后续观测，期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。陈建生院士在评价这一发现时说：“中国天文学家能够用国内2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体，说明我国天文学家富有创新思想。但因为我国没有大望远镜，所以后续的深入研究不得不依靠国外大望远镜，我国参与国际下一代30米口径巨型望远镜的建设对今后中国天文的发展是非常必要的。”宇宙中最大的黑洞究竟有多可怕？黑洞是一种引力场极强的天体，同时也是宇宙中密度最大的天体。目前人类发现的宇宙中最大黑洞的质量是太阳的660亿倍，位于类星体TON618中心，距离地球104亿光年。根据霍金的推测，黑洞中心存在一个奇点，该奇点体积无限小，密度无限大，时空曲率无限高。黑洞周围则存在一个视界，由于黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速，然而宇宙中没有物体的运动速度能够超越光速，这意味着黑洞能够吞噬一切掉入该视界范围内的物质。黑洞根本不挑食，无论是行星还是恒星、中子星，在黑洞面前都只是美食。而且体重大的黑洞基本上只吃不拉，只会越吃越胖、越吃越猛。只有那些小质量微型黑洞才会在短时间内瘦身蒸发掉。为此，科学家们根据黑洞的体重，给它们划分了不同的等级，分别是，微型黑洞：这是一种极其微小的黑洞，又叫量子黑洞或迷你黑洞，理论上该黑洞的质量下限是普朗克质量。由于是量子级别的黑洞，所以它们和普通的黑洞有着很大的差异。虽然目前还未发现过微型黑洞，但是科学家相信它们的存在。恒星级黑洞：这是我们通常所说的黑洞，质量与恒星相当。当一颗恒星濒临死亡时，余下的核心质量大于三倍太阳质量，那么它就会坍缩成一颗恒星级黑洞。中等质量黑洞：质量一般在10010万倍太阳质量之间。根据相关理论，这种黑洞一般是恒星级黑洞吃多了长胖后所达到的级别，令人意外的是科学家目前在宇宙中只发现数量很少的这种黑洞。超大质量黑洞：就是质量在10万倍太阳质量之上的黑洞，质量上不封顶。这种黑洞一般位于星系中心，对形成星系至关重要。银河系中心就存在一个超大质量黑洞。TON618中的黑洞就属于超大质量黑洞。黑洞通常是天体引力坍缩的结果，大质量恒星死亡后都会成为黑洞。不过，TON618这类超大质量黑洞并不是直接由恒星坍缩形成的，而是通过不断地吞噬其它物质，与其它黑洞合并，最终成长起来的。黑洞的质量越大，其引力场也就越强，视界半径也就越大。TON618中的那个黑洞的视界半径就已经达到了1920亿千米，大约是太阳半径的27600倍。从体积上来说，它的体积是宇宙中已知体积最大恒星盾牌座UY的420万倍。根据科学家的推测，类星体就是活跃星系核中心的超大质量黑洞，其亮光就来自于这些黑洞的吸积盘所释放的光。如果没有吸积盘，那么黑洞会成为一个不可见的天体。类星体TON618就是宇宙中最亮的物体之一，它的光度是太阳的140万亿倍，因此我们才能在100多亿光年之外看见它。类星体虽比星系小很多，但是释放出的能量却是星系的上千倍，所以非常亮。之所以如此，就是因为TON618中心存在一个超大质量黑洞。由于该黑洞质量非常大，所以它拥有一个宽度约一光年左右的吸积盘。吸积盘是黑洞周围的物质被黑洞强大的引力吸引、撕碎并绕黑洞高速运动所形成的，在此过程中会释放出巨大的能量。尽管TON618无比巨大，不过就算给它足够的时间，它的质量也不可能无限增长，最多将它所在的整个星系吞噬掉。因为宇宙正在加速膨胀，星系之间不仅相隔甚远且还在相互远离。不过就算是这样，该黑洞仍然是宇宙中已知最恐怖的存在。宇宙十大黑洞排名宇宙十大黑洞排名：1、最大质量的“超级黑洞”其中一个位于3.2亿光年之外的NGC3842星系。该星系是狮子座中最亮的天体。凯克和其他望远镜的观测证实NGC3842中的黑洞是太阳质量的97亿倍。另一个黑洞位于NGC4889星系，大约3.35亿光年远。它是晚期星座中最亮的天体。它的黑洞质量等于或大于这个。2、旋转最快的黑洞黑洞通常以不寻常的速度旋转，并影响其周围空间的结构。一个名为GRS1915+105的黑洞位于大约35,000光年之外的天鹰座方向，以每秒950转的速度旋转。它展示了黑洞周围的时空是如何随着它旋转或不旋转而变化的。非旋转黑洞的白色区域较大，而右旋转黑洞的白色区域较小。由此可见，旋转黑洞的气体可以非常接近视界，因此半衰期较小。3、典型的中等质量黑洞科学家认为，黑洞的质量可以分为三个层次：大质量黑洞、中等大小黑洞和小黑洞。当然，几乎每个星系核心都潜伏着一个质量为太阳质量数百万或数十亿倍的黑洞，而质量较小的黑洞可以达到太阳质量的几倍。在银河系的中心，科学家们认为有一个黑洞的质量超过太阳质量的400万倍。NASA的swiftX射线天文观测卫星在NGC5408中发现了一个奇怪的X射线源，周期为115.5天。4、漫游在宇宙的黑洞中当星系碰撞时，黑洞会在碰撞中被踢出星系，开始在太空中漫游。科学家发现的第一个漫游黑洞名为SDSSJ0927+2943。它的质量大约是太阳的6亿倍，以每小时590万英里的速度漂移。研究人员推测，数百个流浪黑洞可能会飘进银河系。这张图片显示了一个艺术家对一个游荡的黑洞经过一个球状星团的看法。5、“聪明”黑洞虽然它们的引力可以阻止光逃逸，但黑洞可以形成类星体的核心结构，类星体是宇宙中最强大、最动态的物体。这张照片显示的是2003年哈勃太空望远镜拍摄的类星体3C273。图像详细描述了类星体的一些关键信息。从图中可以看到，中间的比较亮的光。6、最古老的黑洞科学家发现了最古老的黑洞ULasJ1120+0641。它诞生于宇宙大爆炸之后的7.7亿年，而宇宙大爆炸被认为发生在137亿年前。因此，这个黑洞可以被称为最古老的黑洞。这张图片展示了一位艺术家对黑洞UlasJ1120+0641的看法，它的质量是太阳的20亿倍。它也是宇宙早期发现的最遥远、最明亮的类星体。7、神奇子弹射向黑洞科学家们发现，这个被命名为H1743-322的黑洞似乎在向这个方向发射子弹。黑洞喷射出的高速物质是电离的气体质量，它们在黑洞的吸积盘上反向喷射，类似于黑洞的“打嗝”。研究人员认为，黑洞释放的电离气体团可以影响星系中的恒星和行星，甚至可能影响星系中的电磁环境。8、吃“黑洞”NGC3393有两个非常活跃的黑洞。科学家认为两个较小的黑洞合并了。这两个黑洞靠得太近，其中一个正在吞噬另一个所在星系的核心物质。这是第一次两个黑洞合并。研究人员利用美国宇航局的钱德拉x射线太空望远镜探测到两个黑洞，其中一个的质量是太阳的3000万倍。9、宇宙中最小的黑洞到目前为止，科学家已经发现最小的黑洞质量不到太阳的三倍。它可以被描述为一个“宇宙小怪物”。这个被命名为IGRJ17091-3624的黑洞，理论上接近于黑洞的最小质量。尽管它们的质量相对较小，但NASA的钱德拉x射线太空望远镜可以探测到异常快速的喷流，它是所有恒星黑洞中速度最快的，速度相当于光速的3%，或每小时2000万英里，或约3200万公里。10、黑洞的平面由于黑洞离地球太远，科学家很难收集到关键线索，帮助研究人员解开围绕它们的许多谜团。然而，研究人员正忙于解开扁平黑洞的神秘属性。黑洞有很强的吸引力。光不会逃逸。如果物质落入视界，就会受到黑洞的引力作用。科学家们利用“光纤”在实验室中创造了一个人造视界，以研究所谓的霍金辐射是如何从黑洞逃逸的。目前为止世界上宇宙中最大的黑洞是哪一个？宇宙中总是有未解的谜团，科学家们一直在研究宇宙，宇宙中有许多黑洞，所以你知道宇宙中最大的黑洞是什么吗？据说，芬兰科学家在研究宇宙中最大的黑洞时有一个重大突破，之后他们发现了宇宙中最大的黑洞。质量是太阳的180亿倍!Ton618，宇宙中最大的黑洞宇宙中有许多不同的黑洞，宇宙中最大的黑洞是什么？是Ton618。芬兰科学家发现了一个巨大的双黑洞系统。通过研究发现,这是宇宙中最大的黑洞，质量是太阳的180亿倍!事实上，早在2008年，芬兰天文学家就发现了宇宙中最大的黑洞。经过数据模拟，迄今发现的宇宙中最大的黑洞有多大？只能说它是无限的，它的质量是太阳的180亿倍，它的体积相当于整个银河系。如果银河系靠近宇宙中最大的黑洞，它足以吞噬整个银河系。原生黑洞，人造黑洞太弱了!巨型黑洞的危害宇宙中最大的黑洞存在的可怕之处之一是它的巨大引力，普通黑洞就难以理解它的引力，而超大质量黑洞的存在甚至更可怕。超大质量的黑洞有足够的引力在瞬间撕毁星系的组成。在即将形成恒星的星系中，一个巨大的黑洞将导致恒星所在的星系停止恒星的形成，也就是说，一个巨大的黑洞可能导致恒星变得不育，如果它是一颗正常恒星，恒星将在瞬间分裂。宇宙中最大的黑洞是哪一个？很可能就是宇宙本身。黑洞有各种各样的形式，从只有一个基本粒子大小，质量只有几十万吨的“量子黑洞”，到恒星级黑洞、星系中心巨型黑洞等都有。从理论上说，黑洞并不一定是密度无限大的点，只要其相对密度产生的引力足以“囚禁”住光就可以了。理论计算，一个星系大小的黑洞，其平均密度甚至可以比水还要小。依此计算，按照可观测宇宙的平均密度，很可能同样能够囚禁住光。以此来说，如果我们的宇宙是正曲率分布的，很可能我们的宇宙本身就是一个硕大无比的黑洞。宇宙中最大的黑洞有多大，为何说它让人毛骨悚然？黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种超高密度天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。芬兰科学家在宇宙中发现了一个巨大的双黑洞系统，经过研究发现，这是目前宇宙中能观测到的最大的黑洞，质量是太阳的1960亿倍!黑洞是由质量非常大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后，发生引力坍缩产生的。黑洞可以吞噬进入到黑洞的一个事件视界内的任何物质和辐射，甚至传播速度最快的光也逃逸不出?黑洞几乎隐形。黑洞是宇宙中时空破裂的地方，任何物质都无法逃脱它的饕餮巨口，所以在我们的星球附近，如果存在一个黑洞，无疑是令人毛骨悚然，胆战心惊的。没有东西能够逃脱黑洞的引力，光也不例外。所以一般的光学望远镜是无法直接观测到黑洞的，但是天体物理学家能够通过周围被撕裂的恒星物质及能量流探测到黑洞。气体微粒在黑洞周围形成漩涡，并喷射出强大的X光，只能靠这些线索来观测黑洞的质量和大小。黑洞能够停止时间。假设你能够安然无恙地身处黑洞并观察周围物体，那么你将发现物体在通过事件视界时会减缓速度、凝固在时间里，仿佛它们从未通过事件视界。这是由于时空扭曲，光到达你眼睛所需的时间变得无限长。随着时间的推移，光波变得越来越长，光变得越来越暗淡，最终变成红外辐射、无线电波，消失在视野里。?黑洞会吸引任何靠近它的物质。由于黑洞引力极大，导致黑洞能够以极快的速率拉扯物体，包括光。但这完全是由于引力的作用，根据万有引力公式，如果你将太阳替换成一个同等质量的黑洞，那么太阳系内的所有东西都将照常运行。

黑洞（Blackhole）是根据现代的广义相对论所预言的，在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的引力场是如此之强，以致于任何物质和辐射都无法逃逸，就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点。 黑洞的形成： 当大质量天体演化末期，其坍缩核心的质量超过太阳质量的3。2倍时，由于没有能够对抗引力的斥力，核心坍塌将无限进行下去，从而形成黑洞。（核心小于1。4个太阳质量的，会变成白矮星；介于两者之间的，形成中子星）。在绝大部分星系的中心，包括银河系，都存在超大质量黑洞，它们的质量从数百万个直到数百亿个太阳。 爱因斯坦的广义相对论预测有黑洞解。其中最简单的球对称解为史瓦西度规。这是由卡尔·史瓦西于1915年发现的爱因斯坦方程的解。 根据史瓦西解，如果一个引力天体的半径小于一个特定值，天体将会发生坍塌，这个半径就叫做史瓦西半径。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。因为相对论指出在任何惯性座标中，物质的速率都不可能超越真空中的光速，在史瓦西半径以下的天体的任何物质，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（gravitationalsingularity）。由于在史瓦西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绝对“黑”的。 史瓦西半径由下面式子给出： 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，其史瓦西半径仅有9毫米。 温度： 就辐射谱而言，黑洞与有温度的物体完全一样，而黑洞所对应的温度，则正比于黑洞视界的引力强度。换句话说，黑洞的温度取决于它的大小。 若黑洞只比太阳的几倍重，它的温度大约只比绝对零度高出亿分之一度，而更大的黑洞温度更低。因此这类黑洞所发出的量子辐射，一律会被大爆炸所留下的2。7K辐射（宇宙背景辐射）完全淹没。 事件视界： 事件视界又称为黑洞的视界，事件视界以外的观察者无法利用任何物理方法获得事件视界以内的任何事件的资讯，或者受到事件视界以内事件的影响。事件视界是造成黑洞所以被称为黑洞的根本原因，不过实际的观测还没有发现事件视界。 光子球： 光子球是个零厚度的球状边界。在此边界所在位置上，黑洞的引力所造成的重力加速度，刚好使得部份光子以圆形轨道围着黑洞旋转。对于非旋转的黑洞来说，光子球大约是史瓦西半径的一点五倍。这个轨道不是稳定的，随时会因为黑洞的成长而变动。 光子球之内光子依然有可能因素可以脱离，但是对于外部的观察者来说，任何观察到由黑洞发出的光子，都必须处于事件视界与光子球之间。这也是反对黑洞存在的人所依据的强烈反对事实之一，透过观察光子球的光子能量，无法找到事件视界存在的证据。 其他的致密星如中子星、夸克星等也可能会有光子球。 参考系拖拽圈： 参考系拖曳圈（Ergosphere，又称FrameDragging或是LenseThirringEffect，“兰斯-蒂林效应圈”），转动状态的质量会对其周围的时空产生拖拽的现象，这种现象被称作参考系拖拽。旋转黑洞才有参考系拖曳圈，也就是黑洞南北极与赤道在时空效应上有所不同，这会产生一些奇妙的效应来让我们有机会断定其实实在在是一颗黑洞的特征之一。 观测者可以利用光圈效应及参考系拖曳圈，观测进入或脱离黑洞的光子的运动，透过间接的手段，例如粒子含量的分布及PenroseProcess（旋转黑洞的能量拉出过程），来间接了解其引力的分布，透过引力的分布重新建立出其参考系拖曳圈。这种观测方式，只有双星以上的系统才能够进行这样的观测。 时间场异常： 黑洞周围由于引力强大的因素，理论预期会发生时间场异常现象，这包含了周围的参考系拖曳圈及事件视界效应。 此外，由于时间物理学尚未发展，时间意义失效的区域，目前物理学还无能力进行探讨。 黑洞合并： 黑洞的合并会发射强大的`引力波，新的黑洞会因后座力脱离原本在星系核心的位置。如果速度足够大，它甚至有可能脱离星系母体。 黑洞的分类： 1。按质量分 超巨质量黑洞：可以在所有已知星系中心发现其踪迹。质量据说是太阳的数百万至十数亿倍。 小质量黑洞：质量为太阳质量的10至20倍，即超新星爆炸以后所留下的核心质量是太阳的3至15倍就会形成黑洞。 理论预测，当质量为太阳的40倍以上，可不经超新星爆炸过程而形成黑洞。 中型黑洞：推论是由小质量黑洞合并形成，最后则变成超巨质量黑洞。中型黑洞是否真实存在仍然存疑。 2，根据物理特性分 根据黑洞本身的物理特性（质量、电荷、角动量）： 不旋转不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由史瓦西求出称史瓦西黑洞。 不旋转带电黑洞，称R-N黑洞。时空结构于1916-1918年由Reissner和Nordstrom求出。 旋转不带电黑洞，称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。 一般黑洞，称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。 3。原初黑洞 原初黑洞是理论预言的一类黑洞，尚无直接证据支持原初黑洞的存在。宇宙大爆炸初期，宇宙早期膨胀之前，某些区域密度非常大，以至于宇宙膨胀后这些区域的密度仍然大到可以形成黑洞，这类黑洞叫做原初黑洞。原初黑洞的质量与密度不均匀处的尺度有关，因此原初黑洞的质量可以小于恒星坍塌生成的黑洞，根据霍金的理论，黑洞质量越小，蒸发越快。质量非常小的原初黑洞可能已经蒸发或即将蒸发，而恒星坍塌形成的黑洞的蒸发时标一般长于宇宙时间。天文学家期待能观测到某些原初黑洞最终蒸时发出的高能伽玛射线。

黑洞形成的唯一条件就是质量！只有质量达到了临界要求，才可以形成黑洞，其他都不重要，如果质量达不到，只能形成中子星或其他密度更小的天体。 黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体。 也就是说黑洞之所以黑，是因为它强大的质量导致时空曲率达到了一定的程度，以致于光无法传递到外界。因此，处于黑洞外界的我们观测它，只能看到时空初呈现的一个无法观测的界面。 当一颗恒星的质量达到太阳质量的10倍以上时，当期演化到红巨星爆炸后核心剩余物质的质量超过3.2倍太阳质量时，其向内坍塌的力量就会超过中子简并的力量。这时，物质就会继续被压缩下去，形成我们目前还无法知道的物质。而此时，天体所产生的引力就会达到使光线完全弯曲，外界再也看不到视界内的物质。于是，就形成了黑洞。 当然，黑洞也不完全一样，按目前的研究，我们可以根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷来划分，将黑洞分为五类。 1，不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。 2，不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。 3，旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。 4，一般黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。 5，双星黑洞：与其他黑洞彼此之间相互绕转的黑洞。

可以说人类的思维就象如同在黑洞里的虫子一样上钻下钻左钻右钻而难以钻出自身所受困绕约束之范畴似的了，由此而难以能感受到除此之外还有另洞范畴存在之感觉之悟的景况而相差无异了！黑洞里面是什么?“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，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，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。黑洞里面是什么，是另一个世界吗？现在没人能证明，都是猜想：想象一下，有一种情况：我们现在见到的光，在宇宙中传播的时候不是一条直线，而是弯曲的至于弯曲的原因，相对论上讲是由于引力引起的，?姑且不知道真假，但是暗物质是的确存在的。至于黑洞是什么，?倒是我认为?那是我们所观测宇宙之外的一部分，?就像坐井观天一样，看到的外太空的一部分【有比光更快捷、更大范围的东西，人感知不到而归为暗物质了】，这部分“天空”面积很大，只不过我们“看到的”虚拟的把它认为是一个狭小的空洞了，?然我们感觉到，就像，一个瞎了的青蛙坐在井里，感知外面，这部分怎么没水呢，是不是由于引力太大把水吸干了？我们宇宙可能就是个球，也可能就是一个别人玩的布娃娃，我们只是其中的一颗电子罢了，时钟系也不一样。黑洞里面究竟是什么？关于黑洞里面有什么物理学界有两种假说：一是史瓦西提出的白洞理论，认为白洞是黑洞的对立面，连接黑洞和白洞的就是虫洞；二是霍夫特的全息宇宙模型，认为黑洞吸收的一切都被重新编码在黑洞的视界上，所以黑洞里面的一切都是这个二维平面的投影。黑洞的里面是什么东西?黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西，包括光在内，只要进入视界以内都会被吞噬掉黑洞的概念最早出现是1798年，当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出，一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体，其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年，奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/当天体的质量M大于临界质量Mc时，引力坍塌后就不可能达到任何的稳态，只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞，J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞1974年，霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射，称为黑洞的发射。黑洞的质量越大，温度越低，发射过程就越慢，反之亦然找寻黑洞是当代天文学的一个重要课题。银河系内的恒星级黑洞候选者有天鹅座X-1等。另外天文学家们还发现大星系的中心通常会隐匿着一个百万太阳质量以上的巨型黑洞。如在超巨星系M87的中心就很可能隐匿着质量达30亿个太阳的黑洞。而按照大爆炸学说，在宇宙形成早期可能会产生一些质量为10的15次方克的小黑洞。

黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成，其边界为只进不出的单向膜：事件视界，事件视界的范围之内不可见。依据爱因斯坦的广义相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它将向中心塌缩，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。物理性质划分根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类：不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。旋转带电黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。早年探索1970年，美国的“自由”号人造卫星发现了与其他射线源不同的天鹅座X-1，位于天鹅座X-1上的是一个比太阳重30多倍的巨大蓝色星球，该星球被一个重约10个太阳的看不见的物体牵引着。天文学家一致认为这个物体就是黑洞，它就是人类发现的第一个黑洞。1928年，萨拉玛尼安·钱德拉塞卡（天体物理学家）到英国剑桥跟英国天文学家阿瑟·爱丁顿爵士（一位宣讲相对论的物理家）学习。钱德拉塞卡意识到，泡利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。钱德拉塞卡计算出；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。（这质量称为钱德拉塞卡极限）前苏联科学家列夫·达维多维奇·兰道几乎在同时也发现了类似的结论。观测成果2021年4月14日，上海天文台公布最新观测成果，多波段“指纹”被成功捕获。世界纪录宇宙中密度最大的物体：黑洞是恒星的残余，它们以超新星的形式结束了自己的生命。它们的特征是一个空间区域，在这个空间中重力非常强，甚至光都无法逃逸。这个区域的边界被称为视界，在黑洞的中心是奇点，死恒星的质量被压缩到一个零大小和无限密度的单一点。正是这个奇点产生了黑洞强大的引力场。（吉尼斯世界纪录）

虫洞是地球上各种虫子的洞穴，黑洞，是一种有着吸力的洞它属于一种能量，就像太阳一样，黑洞并不是实体的

如果你接近黑洞的中心，黑洞的引力效应——「潮汐力」，会把任何物体撕碎，这过程称为意大利粉化。 会通去边? 正常来说是不能通到其他地方的，只会坠入黑洞奇点，成为黑洞的一部分。 但亦有人认为坠入黑洞后会穿过虫洞（又称灰道）并由称为「白洞」的地方出来。 简单的来说，白洞可以说是时间呈现反转的黑洞。 进入黑洞的物质，最后应会从白洞出来，出现在另外一个宇宙。 由于具有和「黑」洞完全相反的性质，所以叫做「白」洞。 目前天文学家已经实际找到黑洞，但白洞并未真正发现，还只是个理论上的名词。 所以白洞的存在性还有待商确…… 甚么是黑洞？ 黑洞是一个大质量恒星死去后的残骸，是一个重力极大的天体。 黑洞内任何物质都不能从里面跑出来，甚至是光都不例外，所以是一颗渿黑的天体，因而得名为黑洞。 黑洞之始篇——黑洞的形成 当一颗质量相当大的星体的核能耗尽死亡时，恒星的残骸可能会形成黑洞，而黑洞的形成是因为大质量的恒星在演化的未期都会发生超新星爆炸。 当恒星核的燃料耗尽，核反应停止，没有任何力足以去抵抗引力，平衡态不再存在，这星体将全面塌缩，成为白矮星，这是其中一种致密态，这种是以泡利不相容原理，电子（费米子的一种）便产生出一种巨大的内部量子压力，阻止了粒子继续压缩； 根据推算，白矮星不能支持大于太阳1.4倍（原恒星质量为太阳质量的十倍）的质量，如果大于这临界值，泡利不相容原理所产生的排斥力已不能再抵抗引力，恒星便可以违背泡利不相容原理继续压缩下去，形成中子星——以中子之间的电磁力来阻止收缩； 但若超新星爆炸后残骸的总质量大于三倍太阳的质量，那么连中子之间的电磁压力也不能平衡重力，星体将塌缩至它的重力半径范围之内。 这时，引力之大足以使一切粒子，都被引回星体本身，化为体积为零的点——奇点，再也不能逃脱。 有些黑洞是在宇宙形成时亦跟着形成的，这些黑洞称为原初黑洞，这些黑洞的质量可以很低，在黑洞之消逝篇会向大家解释。 黑洞之结构篇——黑洞的边界和内部空间 当一个黑洞形成后，塌缩还会进行下去，所有物质会无可避免，所有质量将集中在一个体积为零的质点，称为奇点。 黑洞的表面层称为事件穹界（视界），而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦西半径。 任何物质要从黑洞的史瓦西半径跑到外面去，它的逃离速度便要大于光速。但根据狭义相对论，光速是速度的极限。 重力庞大得连光线也逃不出去，光线和任何物质都只能从视界外部进入其内部，而无法从里边逸出。 这个视界的里边就是黑洞，所以视界便是黑洞大小的边界象征。 黑洞之种类篇——黑洞无毛？ 目前公认的理论认为，黑洞只有三个物理量有意义：质量、电荷、角动量（转速）。 也就是说：对于一个黑洞，一旦这三个物理量确定下来了，这个黑洞的特性也就确定了，这称为黑洞的无毛定理。 由于黑洞一定有质量，所以可造成不同类形黑洞的因素只有电荷和角动量，黑洞因而可以只分为四类： 没有旋转和没有电荷的黑洞：史瓦西黑洞，这是一种理想化的黑洞，实际上应该没甚么可能会出现； 有旋转但没有电荷的黑洞：克尔黑洞，这种黑洞应该最为普遍，因为星体的收缩会加速旋转，而大部分星体都会自转，所以会自转的黑洞也应该也很多； 没有旋转但有电荷的黑洞：带电黑洞，虽然黑洞保留部分原恒星电荷，但由于黑洞可以在很短的时间里捕获足够另一电荷的粒子而成为电中性，所以一个这种黑洞的电量亦小至可以完全忽略其天体物理效应； 有旋转和电荷的黑洞：克尔－纽曼黑洞，由于电荷的影响极微，所以它亦可看作克尔黑洞来处理。 黑洞之消逝篇——黑洞会蒸发 因为宇宙的扩张，温度便会下降，根据热力学，温度较高的物体的能量会流向温度较低的物体。 由于黑洞也有温度，根据量子力学的测不准原理，黑洞的质量会慢慢地以霍金辐射的形式离开黑洞，黑洞便会缩小和减少质量，所以当黑洞中的所有物质都离开了黑洞后，黑洞便会消失。 以现今的宇宙整体温度来说，只有质量小于月球的黑洞才能散失能量，而其他黑洞都是在吸收宇宙的能量而增大自己的尺度。 黑洞之死亡篇——黑洞的消失 黑洞蒸发到后期会加速进行，以至于在一次像是猛烈的放射后消失殆尽。 黑洞的其中一个性质是温度和质量成反比。 当黑洞的质量去到小行星那么低时，温度便有6000度，并放出可见光； 当黑洞的质量去到十亿吨（大约为一座山的质量）时，大小只有一个质子般，温度便高于10^12度，这时的辐射便是由伽玛射线光子和大质量基本粒子混合组成； 当黑洞的质量去到很低时，黑洞便会以剧烈的爆发来了结自己的生命，而它在最后0.1秒里释放的能量相当于一百万颗百万吨级氢弹。 good 黑洞应该可以食到太阳！ 甚么是黑洞 黑洞是一个时空的黑暗区，由一些质量颇大的星体经重力塌缩后所剩余的东西，是一个重力极大的天体。视界内任何物质都不能从里面跑来，甚至是光都不例外，所以是一颗渿黑的天体，因而得名为黑洞。因为无法从可见光这途径看到黑洞，所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物质所释放的辐射来确定它们的存在。 黑洞 黑洞的形成 当一颗质量相当大的星体的核能耗尽后（巨大的恒星：质量是太阳质量的八倍以上）死亡时，恒星的残骸可能会形成黑洞。而黑洞的形成是因为大质量的恒星在演化的未期都会发生超新星爆炸，没有辐射压力去抵抗重力，平衡态不再存在，这星体将全面塌缩，成为中子星。若其中子星的总质量大于三倍太阳的质量，那么连中子简并气体压力也不能平衡重力，星体将塌缩至它的重力半径范围之内。这时，引力之大足以使一切粒子，都被引回星体本身，不能逃脱。 黑洞的界限 当一个黑洞形成后，塌缩还会进行下去，所有物质会无可避免，所有质量将集中在一个非常细小的质点，称为奇点。黑洞的表面层称为事件穹界。而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径。任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去，它的逃离速度便要大于光速。但根据狭义相对论，光速是速度的极限。重力庞大得连光线也逃不出去，这个连光线也逃不出去的面，称为事相面。光线和任何物质都只能从事相面外部进入其内部，而无法从里边逸出。这个事相面的里边就是黑洞。 探索的黑洞 黑洞不发光，所以是不可能用天文望远镜规测得到的。但根据理论，当周围的物质被吸引时，就会透露出黑洞的存在。如果一对双星中的伴星是黑洞，那么主星的物质被吸引向黑洞而形成一个吸积环。当吸积环的物质被吸入黑洞时，因摩擦而引起高温，而放出X光线。于是我们就能将重点放于X射线密近双星上。 至于黑洞有无可能食到太阳 我就唔知 参考: .geocities/ourfreeweb/sci_space_blackhole

最早预言宇宙Black hole的人是法国的数学家和天文学家拉普拉斯。早在1798年，拉普拉斯就根据牛顿引力理论预言，宇宙中存在着一种类似于Black hole的天体。他认为，星体的引力越大，物体从星体表面逃离到宇宙空间就越困难。当引力足够大时，任何物体都不可能从星体表面逃离，连星体发出的光都会被自己的引力拉回去。这样的星体，外界是看不见的。后来，他依据牛顿的万有引力定律，算出了这类暗星的质量与半径之间应满足的关系。一百多年后，人们依据爱因斯坦的广义相对论，再次预言了这种暗星的存在，并称之为“Black hole”。奇妙的是，广义相对论预言的Black hole质量与半径关系，与拉普拉斯用万有引力定律算出来的结果是完全一样的。

在霍金介入黑洞研究之前，已有的黑洞研究有（） A.史瓦西黑洞（球对称静态）B.彭若斯过程C.Kerr-Newman黑洞（转动且带电）D.米斯纳超辐射正确答案：AC

黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西，包括光在内，只要进入视界以内都会被吞噬掉。黑洞的概念最早出现是1798年，当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出，一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体，其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年，奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时，引力坍塌后就不可能达到任何的稳态，只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞，J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞。

霍金的计算表明，黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的，在整个视界上同一的，直接由视界处的引力场强度来决定的温度。对史瓦西黑洞来说，温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞，其温度是微不足道的，开氏（即绝对零度以上）十的负七次方度。不是零，但小的可怜；黑洞并不是完全的黑，但一点也不亮。很遗憾，这样低温的辐射实在太微弱了，是不可能在实验室中探测出来的。霍金的计算还有一个重要发现：黑洞的质量越小，温度越高，辐射也越强。显然，蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响，而微型黑洞的温度是很高的。在黑洞中，质量越大的黑洞，温度越低，蒸发的越慢；质量越小的黑洞，温度越高，蒸发的也越快。对于微黑洞来说，温度非常之高，可达千万开甚至上亿开，随着蒸发的加剧，质量丢失的很快，温度会迅猛地上升，随着温度上升的加快，质量丢失的就更厉害，这中过程会以疯狂的形式演变，最终黑洞被摧毁，以猛烈的爆发而告终，所有粒子都得到了大赦（对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢，相当于蒸发；而对微黑洞来说，发射粒子的过程十分迅猛，相当于爆发）。对于星系中心的巨型黑洞来说，其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄，假定宇宙有足够长的寿命，并且不回缩，那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发，以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时，它们才开始以蒸发为主。然而这个过程太慢长了，等到它们开始蒸发，也将远远超出宇宙的年龄，而它们要蒸发完毕，大约要十的九十九次方年！

黑洞是宇宙中最神秘的天体。黑洞的形成的主要原因是大质量的恒星在能源耗尽之后，无法再进行核聚变释放能量来对抗引力，于是恒星的内核在自身引力的作用下发生坍缩，整个恒星的内核受到引力的挤压，原子周围的电子都被压进了原子核中，结合成了中子。中子之间的互斥力也无法抵抗住引力，因此恒星继续坍缩，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体，成为黑洞。2019年4月，人类通过射电望远镜，拍摄到的首张黑洞照片，向全球发布。该黑洞位于室女座椭圆星系的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。至此人类终于得见黑洞的真实面貌。黑洞的种类：根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类：1、不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。2、不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。3、旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。4、旋转带电黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

在黑洞里时间空间坐标会相互转换，形成黑洞的视界，史瓦西黑洞模型中外视界内视界之间是时间单向膜区，时间方向向内(因为时间与空间坐标互换时间有方向且不可逆)。

黑洞的形成：是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，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体，同时也压缩了内部的空间和时间。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，连中子间的排斥力也无法阻挡。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。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。扩展资料：宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，大约99万～400亿个太阳质量。天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射和热量 推断这些黑洞的存在。根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为五类。（1）不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。（2）不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。（3）旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。（4）一般黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。（5）双星黑洞：与其他黑洞彼此之间相互绕转的黑洞。参考资料：

是 虫洞的出现，几乎何以说是和黑洞同时的。 在史瓦西发现了史瓦西黑洞以后，理论物理学家们对爱因斯坦常方程的史瓦 西解进行了几乎半个世纪的探索。包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特姆解以及后来的纽曼解，都是围绕史瓦西的解研究出来的成果。我在这里将介绍给大家的虫洞，也是史瓦西的后代。 虫洞在史瓦西解中第一次出现，是当物理学家们想到了白洞的时候。他们通 过一个爱因斯坦的思想实验，发现时空可以不是平坦的，而是弯曲的。在这种情况下，我们会十分的发现，如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的。在不是平坦的宇宙时空中，这种结构就以为着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一 个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，叫史瓦西喉，也 就是一种特定的虫洞。 自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质感到好奇。 我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞，成为一个爱因斯坦—— 罗森桥，将物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即 爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个白洞的所在，并且被辐射出去。 当然，前面说的仅仅是虫洞作为一个黑洞和白洞之间传送物质的道路，但是 虫洞的作用远不只如此。 黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的将强， 它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。 虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具，它还开宇宙的正常时空中出现，成为 一个突然出现在宇宙中的超空间管道。 虫洞没有视界，踏有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和 超空间连接，但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切，在虫洞的问题中，它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切，在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力所摧毁。 那么虫洞都有些什么性质呢？ 利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候，我们得 到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。这些描述十分重要，但是由于我们研究的重要是黑洞，而不是宇宙中的洞，因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性质，而对于一些相关的理论以及这些理论的描述，这里先不涉及。 虫洞有些什么性质呢？最主要的一个，是相对论中描述的，用来作为宇宙中 的告诉火车。但是，虫洞的第二个重要的性质，也就是量子理论告诉我们的东西又明确的告诉我们：虫洞不可能成为一个宇宙的告诉火车。虫洞的存在，依赖于一种奇异的性质和物质，而这种奇异的性质，就是负能量。只有负能量才可以维持虫洞的存在，保持虫洞与外界时空的分解面持续打开。当然，狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上，发现了参照系的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析 物理问题。同样的，负能量在狄拉克的另一个参照系中，是非常容易实现的，因 为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同样起到了 十分重要的作用。根据参照系的不同，负能量是十分容易实现的。在物体以近光 速接近虫洞的时候，在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的 速度可以进入虫洞，而速度离光速太大，那么物体是无论如何也不可能进入虫洞 的。这个也就是虫洞的特殊性质之一。 但是虫洞并没有这么太平。前面说的是在安静的相对论中的虫洞，在暴躁的 量子理论中，虫洞的性质又有了十分重要的变化。 我们想先来看在黑洞中的虫洞，也就是史瓦西喉和奇点周围形成的子宇宙。 黑洞周围的量子真空涨落在黑洞巨大引力的作用下，会被黑洞的引力能“喂” 大，成为十分的能量辐射。这种能量会毫不留情地将一切形式的虫洞摧毁。 在没有黑洞包围的虫洞中，由于同样的没有黑洞巨大引力的“喂养”，虫洞 本身也不可能开启太久。虫洞有很大几率被随机打开，但是有更大的几率突然消 失。虫洞打开的时间十分短，仅仅是几个普朗克时间。在如此短的“寿命”中， 即使是光也不可能走完虫洞的一半旅途，而在半路由于虫洞的消失而在整个时空 中消失，成为真正的四维时空组旅行者。 而且，在没有物体通过虫洞的时候，虫洞还比较“长寿”，而一旦有物体进 入了虫洞，如果这个物体是负能量的，那么还好，虫洞会被撑开；但是如果物体 是正能量的，那么虫洞会在自己“自然死亡”以前就“灭亡”掉。而在宇宙中， 几乎无时无刻不存在能量辐射通过宇宙的每一个角落，而这些辐射都是正能量的， 因此几乎可以肯定，在自然情况下是不存在虫洞的。 那么虫洞是如何产生的呢？ 虫洞的自然产生机制有两种： 其一，是黑洞的强大引力能； 其二，是克尔黑洞的快速旋转，其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的 时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿，成为一些 十分小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能的作用下，可以确定它们的出口在那里， 但是现在还不可能完全完成，因为量子理论和相对论还没有完全结合。 目前还不能控制时间

按组成来划分，黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞，二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成，它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转，其内部产生巨大的负压以吞噬物体，从而形成黑洞。暗能量黑洞是星系形成的基础，也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成，具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时，我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大，可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小，它可以缩小到一个奇点。

没错，当年发现光速是有限的时候，大众普遍将光当作一个个“以光速运动的粒子”看待，而且大胆预言引力场会对光的运动造成影响。但是问题来了，如果按照这个思路走下去，我们可能假设宇宙中有一类特殊星体，它们的引力足够大，如果光从它们表面发射，光最终会好像我们尝试把石头扔上太空一样，最终会被引力拉回来的，所以外部的观察者不可能看见这类天体。但是如果距离这个天体比较近，我们“理论上”应该还是能看见它的，因为光还没有被及时的拉回去，只有那些在远处的观察者看不见它而已。由于这些天体理论上是看不见的，所以大家都将这个预言当作假设，只有当爱因斯坦的相对论也能得出“黑洞”这个结论时，黑洞的理论研究才正式开始，不过当然，此时的黑洞跟当初的预言已经完全不一样了。

地球到月球之间的距离是38万公里，而月亮对人们来说已是遥不可及，太阳系比地月系不知大了多少倍？阳光从太阳上跑到地球都需要八分钟，但地球远远不是太阳系的边界，据说太阳系的范围远达一光年，距太阳系最近的恒星比邻星系统都远在4.2光年之外，可是太阳系和比邻星系都只是银河系中的单个恒星系统，银河系中像它们这样的恒星多达1500亿颗，想来银河系该有多么庞大啊？其直径就达10万光年，可是如此庞大的银河系和仙女座星系比起来，只相当于它的一半，那么仙女座星系就算大吗？其实仙女座星系也就算得上中等规模，在人类已发现的星系中，它们的“大哥”是编号为IC1101的星系，科学家说这个庞然大物能装下几千个银河系。星系IC1101是已知宇宙中最大的星系，从地球上看，其处于巨蛇座与室女座交界的位置，在距离地球大约10.7亿光年的阿贝尔2029星系群的中心，其直径约为560万光年，相当于银河系直径的56倍。科学家估计IC1101内有100兆颗恒星，远多于银河系和仙女座星系。如果IC1101位于我们银河系的位置，那么距离银河系260万光年的仙女座星系和300万光年的三角座星系，以及大麦哲伦星系、小麦哲伦星系，连同它们之间的距离空间，都将被包含在IC1101星系之内。IC1101为透镜星系，星系样子有点像柠檬，在著名的M5球状星团北边稍偏右一点点，虽然距地球有10.7亿光年的遥远距离，然而在望远镜内，仍可看到它占有一片巨大的天区。IC1101星系的中央核中有一个超级大黑洞，科学家观测后认为这个黑洞的质量超过了100亿颗太阳，而我们银河系中心黑洞的质量有400万颗太阳那么大，相比之下真是小得多。

　　黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。那你们知道世界上最大的黑洞是什么吗?下面就由我来为你解答。 　　宇宙中最大的黑洞是芬兰科学家发现的一个巨大的双黑洞系统，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍! 　　据外国媒体报道，芬兰科学家近日发现了一个巨大的双黑洞系统，经过研究，科学家们发现，这是目前宇宙中最大的黑洞，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍! 　　这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,形成在OJ287类星体的中心位置.据悉,类星体是一种非常明亮的星体,这种星体在持续螺旋进入一个大型黑洞后释放出大量辐射线。 　　宇宙中最大的黑洞 　　史瓦西黑洞就是所谓的“寻常黑洞”。它是直接由较大的恒星演化而来的。恒星到晚期时核燃料消耗殆尽，辐射压(光压)急剧减弱，星体在其自身引力的作用下坍缩。若质量(指原恒星的质量)大于3倍的太阳，其产物就是黑洞。在宇宙空间里，此类黑洞具多数，其最大质量一般不超过50倍的太阳。 　　2009年发现的宇宙中最大的黑洞 　　2009年，天文学家发现一个迄今为止最大的宇宙黑洞。该黑洞的质量是太阳质量的640亿倍。科学家通过对天文望远镜拍摄到的图片信息进行计算机重建模型后发现，该黑洞的体积比原来的预测要大2至3倍。该黑洞坐落于M87超大星系的核心区域，但和我们银河系中黑洞不同的是这个超大黑洞并不位于M87超大星系的中心位置。根据天文学原理，更大的星系中存在的黑洞质量和体积也应该相应的更大，而我们银河系附近有那么多的超大星系存在，所以在另外星系中发现更大的黑洞应当只是时间问题。 　　中国科学家发现宇宙中最大的黑洞 　　中国科研团队发现宇宙最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它是宇宙早期的超级黑洞和最亮天体，也是唯一用2米级的望远镜发现的一颗宇宙早期类星体。 　　这一最新研究成果发表在2015年2月26日出版的国际顶级科学期刊《自然》(Nature)上。德国马普天文研究所的Bram Venemans博士以《年轻宇宙里的巨兽》同步发表评述。中国科学院国家天文台陈建生院士认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体，可喜可贺”。CNN、路透社等报道了这一发现。 　　类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名，但实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体，其中心是猛烈吞噬周围物质的质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。这些黑洞虽然自身不发光，但由于其强大的引力，周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似“摩擦生热”的方式释放出巨大的能量，使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。 　　目前，天文学家们通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体，它们分布于宇宙大爆炸之后7亿年至今，对应的宇宙学红移 从7.085到0.05 。通过对高红移类星体的研究，人们可以追溯到早期宇宙的结构和演化。然而，高红移类星体由于距离太过遥远，使得它们虽然自身能量巨大，但在地球上看起来的亮度并不亮，因此被发现的数目相对较少。在已发现的20多万颗类星体中，距离超过127亿光年(即红移大于6)的类星体只有40个左右。 　　近年来，北京大学物理学院天文学系教授、科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵领导的研究团队发展了一套基于光学和红外波段天文测光数据选取红移大于5的类星体候选体的有效方法，并利用多个望远镜的光谱观测发现了许多高红移类星体，其中最高红移的是一颗名为SDSS J0100+2802的类星体。 　　它的第一个光学波段光谱是在2013年12月29日利用云南丽江的 2.4米望远镜拍摄的，吴学兵等初步判定它是一颗红移高于6.2的类星体。随后他们联合美国、智利等国的天文学家利用国外的多镜面望远镜、大双筒望远镜、麦哲伦望远镜和双子座望远镜 所作的后续观测进一步确认它是红移为6.3的类星体。利用观测到的光谱数据，他们估计出该类星体的光度超过太阳光度的430万亿倍，比目前已知的距离最远(离地球130亿光年)的类星体还亮7倍。其中心的黑洞质量达到了120亿个太阳质量，使得它成为目前已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。 　　论文第一作者和通讯作者吴学兵教授说：“该类星体非常特别，当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔，其耀眼的光芒可帮助我们了解到很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量，也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。” 　　论文合作者、北京大学博士研究生王飞格说：“这颗类星体最初是由我们使用中国云南丽江的2.4米光学望远镜发现的，它也是世界上唯一一颗利用2米口径的望远镜所发现的红移6以上的遥远类星体。我们为此感到特别自豪!” 　　论文合作者、美国亚利桑那大学著名华裔天文学家、北大科维理天文与天体物理研究所特聘教授樊晓晖补充说，“这一极亮类星体的发现对宇宙早期黑洞成长的理论模型提出了很强的限制，支持了在宇宙早期黑洞比星系增长得更快的观点，并为未来研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一个特别的实验室。” 　　据了解，该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行仔细的后续观测，期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。 　　陈建生院士在评价这一发现时说：“中国天文学家能够用国内2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体，说明我国天文学家富有创新思想。但因为我国没有大望远镜，所以后续的深入研究不得不依靠国外大望远镜，我国参与国际下一代30米口径巨型望远镜(TMT)的建设对今后中国天文的发展是非常必要的。”

　　虫洞　　60多年前，阿尔伯特·爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么，“虫洞”是什么呢？简单地说，“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。　　早在20世纪50年代，已有科学家对“虫洞”作过研究，由于当时历史条件所限，一些物理学家认为，理论上也许可以使用“虫洞”，但“虫洞”的引力过大，会毁灭所有进入的东西，因此不可能用在宇宙航行上。　　随着科学技术的发展，新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和，达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。　　据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算，“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出，“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”，使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣，许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究，希望“虫洞”能实际用在太空航行上。　　宇航学家认为，“虫洞”的研究虽然刚刚起步，但是它潜在的回报，不容忽视。科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在，人类被“困”在地球上，要航行到最近的一个星系，动辄需要数百年时间，是目前人类不可能办到的。但是，未来的太空航行如使用“虫洞”，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。　　据科学家观测，宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”，但很少有直径超过10万公里的，而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。　　科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。　　虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候，通过一个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，就叫做史瓦西喉,它就是一种特定的虫洞。　　自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质发生了兴趣。　　虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。　　虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现，成为一个突然出现的超时空管道。　　虫洞没有视界，它只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里时空曲率并不是无限大，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力摧毁。理论推出的虫洞还有许多特性，限于篇幅，这里不再赘述。　　黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在，科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题，例如，一颗能形成黑洞的冷恒星，当它坍缩时，其密度已然会超过原子核、核子、中子……，如果再继续坍缩下去，中子也可能被压碎。那么，黑洞中的物质基元究竟是什么呢？有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢？如果没有斥力，那么黑洞将无限地坍缩下去，直到体积无穷小，密度无穷大，内部压力也无穷大，而这却是物理学理论所不允许的。　　总之，目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进一步探讨。目前天文学家已经间接地找到了黑洞，但白洞、虫洞并未真正发现，还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。　　虫洞也是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴。美国科学家对此做了深入的研究。目前的宇宙中，“宇宙项”几乎为零。所谓的宇宙项也称为“真空的能量”，在没有物质的空间中，能量也同样存在其内部，这是由爱因斯坦所导入的。宇宙初期的膨胀宇宙，宇宙项是必须的，而且，在基本粒子论里，也认为真空中的能量是自然呈现的。那么，为何目前宇宙的宇宙项变为零呢？柯尔曼说明：在爆炸以前的初期宇宙中，虫洞连接着很多的宇宙，很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果，由一个宇宙可能产生另一个宇宙，而且，宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴，它们可通往一个宇宙的过去及未来，或其他的宇宙。　　旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞，你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞。　　白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是，一个时空区域，除了虫洞本身，完全和我们在的区域没有连接。一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离，甚至旅行到另一个宇宙。或许虫洞的出口停在过去，这样你可以通过它而逆着时间旅行。总的来说，它们听起来很酷。　　但在你认定那个理论正确而打算去寻找它们之前，你因该知道两件事。首先，虫洞几乎可以肯定不存在。正如我们上面我们说到白洞时，只因为它们是方程组有效的数学解并不表明它们在自然中存在。特别的，当黑洞由普通物质坍塌形成（包括我们认为存在的所有黑洞）并不会形成虫洞。如果你掉进其中的一个，你并不会从什么地方跳出来。你会撞到奇点，那是你唯一可去的地方。　　还有，即使形成了一个虫洞，它也被认为是不稳定的。即使是很小的扰动（包括你尝试穿过它的扰动）都会导致它坍塌。　　最后，即使虫洞存在并且是稳定的，穿过它们也是十分不愉快的。贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星，宇宙的微波背景等等）将蓝移到非常高的频率。当你试着穿越虫洞时，你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。虫洞的出现，几乎何以说是和黑洞同时的。　　物理学家一直认为，虫洞的引力过大，会毁灭所有进入它的东西，因此不可能用在宇宙旅行之上 。但是，假设宇宙中有虫洞这种物质存在，那么就可以有一种说法：如果你于12：00站在虫洞的一端（入口），那你就会于12：00从虫洞的另一端（出口）出来。　　黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的将强，它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。　　虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。　　虫洞有几种说法　　一是空间的隧道，就像一个球，你要沿球面走就远了但如果你走的是球里的一条直径就近了，虫洞就是直径　　二是黑洞与白洞的联系　　三是你说的时间隧道，根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行，但你只能看，就像看电影，却无法改变发生的事情，因为时间是线行的，事件就是一个个珠子已经穿好，你无法改变珠子也无法调动顺序　　到现在为止，我们讨论的都是普通“完美”黑洞。细节上，我们讨论的黑洞都不旋转也没有电荷。如果我们考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷，事情会变的更复杂。特别的是，你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点。结果是，旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞，你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞。　　白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是，一个时空区域，除了虫洞本身，完全和我们在的区域没有连接。一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离，甚至旅行到另一个宇宙。或许虫洞的出口停在过去，这样你可以通过它而逆着时间旅行。总的来说，它们听起来很酷。　　但在你认定那个理论正确而打算去寻找它们之前，你因该知道两件事。首先，虫洞几乎可以肯定不存在。正如我们上面我们说到白洞时，只因为它们是方程组有效的数学解并不表明它们在自然中存在。特别的，当黑洞由普通物质坍塌形成（包括我们认为存在的所有黑洞）并不会形成虫洞。如果你掉进其中的一个，你并不会从什么地方跳出来。你会撞到奇点，那是你唯一可去的地方。　　还有，即使形成了一个虫洞，它也被认为是不稳定的。即使是很小的扰动（包括你尝试穿过它的扰动）都会导致它坍塌。　　后，即使虫洞存在并且是稳定的，穿过它们也是十分不愉快的。贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星，宇宙的微波背景等等）将蓝移到非常高的频率。当你试着穿越虫洞时，你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。虫洞的出现，几乎何以说是和黑洞同时的。　　在史瓦西发现了史瓦西黑洞以后，理论物理学家们对爱因斯坦常方程的史瓦西解进行了几乎半个世纪的探索。包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特朗姆解以及后来的纽曼解，都是围绕史瓦西的解研究出来的成果。我在这里将介绍给大家的虫洞，也是史瓦西的后代。　　虫洞在史瓦西解中第一次出现，是当物理学家们想到了白洞的时候。他们通过一个爱因斯坦的思想实验，发现时空可以不是平坦的，而是弯曲的。在这种情况下，我们会十分的发现，如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的。在不是平坦的宇宙时空中，这种结构就以为着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，叫史瓦西喉，也就是一种特定的虫洞。　　自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质感到好奇。　　我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞，成为一个爱因斯坦——罗森桥，将物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个白洞的所在，并且被辐射出去。　　当然，前面说的仅仅是虫洞作为一个黑洞和白洞之间传送物质的道路，但是虫洞的作用远不只如此。　　黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的将强，它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。　　虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具，它还开宇宙的正常时空中出现，成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道。　　虫洞没有视界，踏有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接，但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切，在虫洞的问题中，它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切，在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力所摧毁。　　那么虫洞都有些什么性质呢？　　利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候，我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。这些描述十分重要，但是由于我们研究的重要是黑洞，而不是宇宙中的洞，因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性质，而对于一些相关的理论以及这些理论的描述，这里先不涉及。　　虫洞有些什么性质呢？最主要的一个，是相对论中描述的，用来作为宇宙中的告诉火车。但是，虫洞的第二个重要的性质，也就是量子理论告诉我们的东西又明确的告诉我们：虫洞不可能成为一个宇宙的告诉火车。虫洞的存在，依赖于一种奇异的性质和物质，而这种奇异的性质，就是负能量。只有负能量才可以维持虫洞的存在，保持虫洞与外界时空的分解面持续打开。当然，狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上，发现了参照系的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析物理问题。同样的，负能量在狄拉克的另一个参照系中，是非常容易实现的，因为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同样起到了十分重要的作用。根据参照系的不同，负能量是十分容易实现的。在物体以近光速接近虫洞的时候，在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的速度可以进入虫洞，而速度离光速太大，那么物体是无论如何也不可能进入虫洞的。这个也就是虫洞的特殊性质之一。　　但是虫洞并没有这么太平。前面说的是在安静的相对论中的虫洞，在暴躁的量子理论中，虫洞的性质又有了十分重要的变化。　　我们先来看在黑洞中的虫洞，也就是史瓦西喉和奇点周围形成的子宇宙。　　黑洞周围的量子真空涨落在黑洞巨大引力的作用下，会被黑洞的引力能“喂”大，成为十分的能量辐射。这种能量会毫不留情地将一切形式的虫洞摧毁。　　在没有黑洞包围的虫洞中，由于同样的没有黑洞巨大引力的“喂养”，虫洞本身也不可能开启太久。虫洞有很大几率被随机打开，但是有更大的几率突然消失。虫洞打开的时间十分短，仅仅是几个普朗克时间。在如此短的“寿命”中，即使是光也不可能走完虫洞的一半旅途，而在半路由于虫洞的消失而在整个时空中消失，成为真正的四维时空组旅行者。　　而且，在没有物体通过虫洞的时候，虫洞还比较“长寿”，而一旦有物体进入了虫洞，如果这个物体是负能量的，那么还好，虫洞会被撑开；但是如果物体是正能量的，那么虫洞会在自己“自然死亡”以前就“灭亡”掉。而在宇宙中，几乎无时无刻不存在能量辐射通过宇宙的每一个角落，而这些辐射都是正能量的，因此几乎可以肯定，在自然情况下是不存在虫洞的。

黑洞就是质量极大的物体，大到光都无法逃逸。现在有两种学说，1是白洞理论。即宇宙空间存在和黑洞耦合的白洞--只向外释放物质，不吸收物质。这样黑洞和白洞就通过一种超三维空间的方式连接到一起，用于传输物质。2.黑洞蒸发理论。即黑洞通过释放伽马射线（已观测到）释放能量和物质。

根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为五类。不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳（Reissner）和纳自敦（Nordstrom）求出。旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。一般黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。双星黑洞：与其他恒星一块形成双星的黑洞。 转动且带电荷的黑洞，叫做克尔--纽曼黑洞。这种结构的黑洞视界和无限红移面会分开，而且视界会分为两个（外视界r+和内视界r-），无限红移面也会分裂为两个（rs+和rs-） 。外视界和无限红移面之间的区域叫做能层，有能量储存在那里。越过外无限红移面的物体仍有可能逃离黑洞，这是因为能层还不是单向膜区。（其中，M、J、Q分别代表黑洞的总质量、总角动量和总电荷。a=J/Mc为单位质量角动量）单向膜区内，r为时间，s是空间。穿过外视界进入单向膜区得物体，将只能向前，穿过内视界进入黑洞内部。内视界以里的区域不是单向膜区，那里有一个“奇环”，也就是时间终止的地方。物体可以在内视界内自由运动，由于奇环产生斥力，物体不会撞上奇环，不过，奇环附近有一个极为有趣的时空区，在那里存在“闭合类时线”，沿这种时空曲线运动的物体可以不断地回到自己的过去。 巨型黑洞宇宙中大部分星系，包括我们居住的银河系的中心都隐藏着一个超大质量黑洞。这些黑洞质量大小不一，大约99万～400亿个太阳质量。天文学家们通过探测黑洞周围吸积盘发出的强烈辐射和热量 推断这些黑洞的存在。物质在受到强烈黑洞引力下落时，会在其周围形成吸积盘盘旋下降，在这一过程中势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质，这可能就是它的成长方式 。这项最新的研究采用了全世界最先进的地基观测设施，包括位于美国夏威夷莫纳克亚山顶，海拔4000多米处的北双子座望远镜，位于智利帕拉那山的南双子座望远镜，以及位于美国新墨西哥州圣阿古斯丁平原上的甚大阵射电望远镜。特大黑洞新发现的黑洞，位置在距地球20万～4亿光年的地方。专家指出，大部分黑洞质量，只比太阳多出数倍，但是新搜集到的数据显示，这3个黑洞的质量，约是太阳的9000万～4亿倍。 名称质量（太阳=1）伴星质量（太阳=1）MGR0J1655-40 6.7 1.7 大麦哲伦云X-3 6.2 30 J0422432 7 0.9 A0620-00 11 1 天鹅座V404 15.9 0.1 天鹅座X-1 20 45 大质量的成长观测结果显示，出现在宇宙年龄仅为12亿年时的活跃黑洞，其质量要比稍后出现的大部分大质量黑洞质量小9/10。但是它们的成长速度非常快，因而它们的质量要比后者大得多。通过对这种成长速度的测算，研究人员可以估算出这些黑洞天体之前和之后的发展路径。该研究小组发现，那些最古老的黑洞，即那些在宇宙年龄仅为数亿年时便开始进入全面成长期的黑洞，它们的质量仅为太阳的99到2000倍。研究人员认为这些黑洞的形成和演化可能和宇宙中最早的恒星有关。天文学家们还注意到，在最初的12亿年后，这些被观测的黑洞天体的成长期仅仅持续了2亿到4亿年。这项研究是一个已持续9年的研究计划的成果。特拉维夫大学主持的这项研究旨在追踪研究宇宙中最大质量黑洞的演化，并观察它们对宿主星系产生的影响。最大的黑洞天文学家最新观测发现小型星系竟包含着一个超大质量黑洞，其质量是太阳的370亿倍。天文学家也没有线索证实这一奇怪现象。天文学家发现一个超级质量黑洞，所在NGC 1277星系中心膨胀区域70%恒星质量都聚集在黑洞中，这项发现将进一步增添了星系与黑洞之间关系的神秘性。位于英仙座星系群的小型星系NGC 1277距离地球25万光年，这个处在其内部的黑洞质量竟然达到太阳质量的400亿倍。相比之下，银河系中心的超大质量黑洞就是小巫见大巫了，它仅是太阳质量的200万倍。普通黑洞仅占星系膨胀区域的0.1%质量，在此之前观测到拥有最大比例质量黑洞的星系是NCG 4486B，它的黑洞质量占星系的12%。而当前发现NGC 1277星系的神秘巨型黑洞仍是一个谜团，德国马克思-普朗克天文研究所的天文学家雷姆科-范德-博世说：“我们并未想到宇宙中会存在如此巨大的黑洞，目前我们进一步揭开其中的秘密，并掌握类似的星系在宇宙中如何形成，以及存在的普遍性。”NGC 1277星系可能并不是唯一的，天文学家正在研究多个类似情况的星系，它们可能蕴藏着不成比例的大型黑洞。

黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。黑洞是怎么形成的黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备毁灭，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，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体，同时也压缩了内部的空间和时间。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，连中子间的排斥力也无法阻挡。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。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。也可以简单理解为：通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，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。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，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，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因而聚变停止，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。说它“黑”，是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样，黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。黑洞是几维空间黑洞是五维空间。事实上，宇宙本质上是一个多维时空世界，但目前我们地球上的空间是相对简单的三维空间。黑洞处于五维空间中，这个五维空间可以理解为四维空间沿第五维方向上发生扭曲，在扭曲中沿第五维被穿洞，即四维空间在五维空间中的虫洞。根据黑洞本身的物理特性质量，角动量，电荷划分，可以将黑洞分为四类：1、不旋转不带电荷的黑洞：它的时空结构于1916年由史瓦西求出，称史瓦西黑洞。2、不旋转带电黑洞：称R-N黑洞。时空结构于1916至1918年由赖斯纳和纳自敦求出。3、旋转不带电黑洞：称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。4、旋转带电黑洞：称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。

对于黑洞，在科学上是根据广义相对论提出来的，是根据广义相对论引力场方程的史瓦西解得到的一条史瓦西半径公式计算出的。当一个不带自转的球对称天体发生引力坍缩到小于史瓦西半径，它的时空曲率就会导致光速也无法逃逸，从而形成一个称为事件视界的临界面，由于这个临界面以内即使光速也无法逃逸，而广义相对论又规定了光速为物质运动的极限速度，因此就不会有任何物质和信息能够从事件视界里出来。本来史瓦西半径公式只是给出了黑洞的半径范围，至于在这个半径范围里黑洞究竟是实心还是空心公式本身并没有规定。但是当科学家同时考虑自然界所有的作用力以后发现，当天体坍缩到史瓦西半径内时，就不可能有任何的作用力能抗衡引力继续坍缩，因此它不可能保持一个实体表面。而是在无限坍缩下形成一个密度无限大的能量点，在这个能量点上能量密度和时空曲率都趋向无穷大，一般来说无穷大是没有物理意义的，但是它在广义相对论下却必然出现，因此科学家称这个能量点为奇点。这样，一件很奇葩的事情就发生了：广义相对论预言了奇点的存在并同时预言了自身在奇点失效！在此我们不讨论奇点是怎么被理论证明的，我们就指出它的奇异性——时空无限弯曲的几何点。而这个时空无限弯曲的几何点上甚至它的周围，由于时空的极度弯曲，理论上都不存在任何的已知物质形式，所以奇点不会是一个物质点，它只是一个能量点，它的能量就存储在极度弯曲的时空里，除了极度弯曲的时空，就什么都没有了。由于所有落入黑洞的物质能量最终都会落向奇点，因此黑洞最终都只剩下一个极度弯曲的时空，一个除了极度弯曲的时空就什么都没有的区域，不是一个洞是什么？如果黑洞是个洞，那么它能不能穿越呢？目前认为有可能可以。在上世纪30年代，爱因斯坦在研究史瓦西解时发现，黑洞内由于时空的极度弯曲，中心奇点可能会与远方另一时空的奇点连通，这个连通的通道被称为爱因斯坦罗森桥，因为他是爱因斯坦与当时的助手罗森共同研究发表的。后来物理学家惠勒给它取了一个形象的名字——虫洞。（黑洞这个名字也是惠勒取的）在广义相对论里，虫洞的另一头必然有个奇点，这个奇点可以是黑洞的奇点，也可以是白洞的奇点，这在广义相对论里都是允许的。不过理论归理论，对于现实世界，白洞似乎并没有存在的基础，这有两方面的原因：一是它直喷不吸的特性决定它不能独立形成，必须有个质量能量来源，比如黑洞，然而这样黑洞就长不大了，因为它一边吃白洞一边吐。二是从白洞奇点辐射出来的能量必须逆时传播，也就是它必须在时间上倒着走的。因为根据广义相对论，黑洞视界内时空互换，从视界到奇点不是沿空间方向的，而是沿着时间方向的。因此从视界落向奇点的物质不是沿空间方向落向奇点，而是沿时间方向落向奇点，奇点是时间的终点。故此，当白洞的物质能量从奇点向时间运动的过程就是逆时运动了。以上两点在我们的宇宙里都找不到任何相关证据。我们发现了大量大质量黑洞，表明黑洞一直长大，而我们没有发现过能逆时运动的实例。不过毕竟我们也没有任何证据表明不会有个别黑洞会在宇宙另一头产生白洞并把奇点的质量喷掉；也没有任何证据表面视界内的不正常时空不能产生逆时运动。那么我们是否就有可能通过虫洞穿越？很遗憾——不能！因为穿越虫洞必须经过奇点，而奇点会摧毁一切物质结构。此路不通。而这是静态球对称黑洞的史瓦西解的结果，但广义相对论里还有另一个解——自旋黑洞的克尔解。克尔解得到的是一个拥有自旋的黑洞，这黑洞的结构比史瓦西黑洞复杂得多，但文章已经太长了，我不想在这里介绍克尔黑洞的结构，我要说的是它的中心奇环。由于存在高速自旋，克尔黑洞的中心奇点无法保持点状，而是在高速自旋下成为环状，根据理论，这个环内的时空存在一个神奇的玩意——闭合类时线。什么叫闭合类时线？你可以理解为时间成为一个闭合的环，你沿一个方向前进可以回到起点，事实上你可以回到任何时间，这不就穿越了吗？理论上你真的能穿越。当你从一个极端克尔黑洞的自旋轴两极进入黑洞，然后垂直落入奇环，你就有可能穿越时间从另一个时间出来，而极端克尔黑洞奇环中央的时空曲率并不大，不会像史瓦西黑洞一样把你摧毁，所以你穿越了。

划分一　　按组成来划分，黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞，二是物理黑洞。 　　暗能量黑洞 　　暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成，它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转，其内部产生巨大的负压以吞噬物体，从而形成黑洞，详情请看“宇宙黑洞论”。暗能量黑洞是星系形成的基础，也是星团、星系团形成的基础。 　　 物理黑洞 　　物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成，具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时，我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大，可以有太阳系那般大。它的比起暗能量黑洞来说体积非常小，它甚至可以缩小到一个奇点。 划分二　　1972年，美国普林斯顿大学青年研究生贝肯斯坦提出黑洞"无毛定理"：星体坍缩成黑洞后，只剩下质量，角动量，电荷三个基本守恒量继续起作用。其他一切因素("毛发")都在进入黑洞后消失了。这一定理后来由霍金等四人严格证明。 　　由此,根据黑洞本身的物理特性，可以将黑洞分为以下五类。 　　(1)不旋转不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由施瓦西求出称施瓦西黑洞。 　　(2)不旋转带电黑洞，称R-N黑洞。时空结构于1916-1918年由Reissner（赖斯纳）和Nordstrom（纳自敦）求出。 　　(3)旋转不带电黑洞，称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。 　　(4)一般黑洞，称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。 　　(5)与其他恒星一块形成双星的黑洞。

　　关于黑洞蒸发　　黑洞是宇宙中最奇特和神秘的天体，是超强引力源，时空的扭曲者，其超强引力使得连宇宙中跑的最快的光都会被它拉住，而逃不出它的"魔掌",它是在时间和空间中形成的"洞".它在不断地吸积着周围的物质，质量增加，它是空中的“强盗”，光子的“牢笼”。它贪得无厌，永不停息地吞噬着周围的一切，这就是黑洞的经典图象。　　然而在1974年，史蒂芬.霍金发现了黑洞的蒸发现象，从而改变了黑洞的经典图象：黑洞已不是完全“黑”的，也不单纯是个“洞”，它既可以通过吸积物质使质量增加，也可以向外发射物质，而使质量减小。　　在量子力学里，真空并不意味着没有任何场，粒子或能量。量子真空是一种能量为最低的状态，它只是被称作“真空”而已，实际上能量为零的状态是不存在的。　　时间和能量的测不准原理解释了为什么真空不空。由于质量与能量的等价性，真空中的能量涨落就可以导致基本粒子的生成。1928年，保罗.狄拉克发现，每一种基本粒子都有一种对应的反粒子，二者质量相同，其他性质呈“镜像”对称。两者相遇，就会相互湮灭，将质量转化为能量。因此，一个粒子和它的反粒子就表示相当于它的静质量的两倍的能量，反过来，一定的能量也可以被看作是一对正反粒子。于是，由于能量涨落而躁动的量子真空就成了所谓“狄拉克海”，其中遍布着自发出现而又很快湮没的正反粒子对。在不存在任何力的量子真空里，粒子对不断地产生和消灭，所以平均而言，就没有任何粒子或反粒子真正产生或是消灭。由于这些粒子瞬时存在而不能被直接观测到，所以被称为虚粒子（可以是虚光子，虚电子，虚质子等）。其实虚粒子和实粒子并没有本质的区别，只是虚粒子没有足够的能量，存在的时间极短。果它能从外界获得能量，就可以存在足够长的时间而升格为实粒子。设想，有一电场，作用在真空上。当一对正负电子在正空中出现时，它们就会被电场沿相反的方向分离。如果电场足够强，它们就会分离的足够远，以致于不能再相互碰撞和湮灭。这时的虚粒子就成为实粒子，这时的真空就被称为是极化的。　　但是，真空是不容易被极化的，需要有很高的能量密度才能使虚粒子对分离和实粒子出现。而产生极化所需的能量的形式并不重要，它们可以是电能，磁能，热能，引力能等。　　测不准原理告诉我们，真空中到处存在着虚粒子的海洋。这种紧张的量子行为的虚粒子海洋同样也出现在黑洞事件视界周围的空间区域。　　由于所有形式的能量都等价于质量，所以我们当然会想到引力能也会被自发地转变成粒子。霍金发现，对于微黑洞来说，量子真空会被它周围的强引力场所极化（这一点是至关重要的），在狄拉克海里，虚粒子对在不断产生和消失，一个粒子和它的反粒子会分离一段很短的时间，于是就有四种可能性：两个伙伴重新相遇，并相互湮灭（过程I）；反粒子被黑洞捕获，而正粒子在外部世界显形（过程II）；正粒子被捕获而反粒子逃出（过III）；双双落入黑洞（过程IV）。霍金计算了这些过程发生的几率，结果发现过程II最为常见。由于有倾向地捕获反粒子，黑洞自发地损失了能量，也就是损失了质量。由于微黑洞的尺度与基本粒子相当，能量的“跃迁”可能足以使粒子运动一段大于视界半径的距离，其结果就是粒子逃出，在外部观测者看来，黑洞在蒸发，即发出粒子流。其实粒子并没有真的跳过视界“墙”，而是从一个由测不准原理短暂地打通的“遂道”穿过。这样的过程反反复复在黑洞视界的周围发生，从而，形成一股不断的辐射流，黑洞发光了。　　霍金的计算表明，黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的，在整个视界上同一的，直接由视界处的引力场强度来决定的温度。　　对史瓦西黑洞来说，温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞，其温度是微不足道的，开氏（即绝对零度以上）十的负七次方度。不是零，但小的可怜；黑洞并不是完全的黑，但一点也不亮。很遗憾，这样低温的辐射实在太微弱了，是不可能在实验室中探测出来的。霍金的计算还有一个重要发现：黑洞的质量越小，温度越高，辐射也越强。显然，蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响，而微型黑洞的温度是很高的。在黑洞中，质量越大的黑洞，温度越低，蒸发的越慢；质量越小的黑洞，温度越高，蒸发的也越快。对于微黑洞来说，温度非常之高，可达千万开甚至上亿开，随着蒸发的加剧，质量丢失的很快，温度会迅猛地上升，随着温度上升的加快，质量丢失的就更厉害，这中过程会以疯狂的形式演变，最终黑洞被摧毁，以猛烈的爆发而告终，所有粒子都得到了大赦（对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢，相当于蒸发；而对微黑洞来说，发射粒子的过程十分迅猛，相当于爆发）。对于星系中心的巨型黑洞来说，其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄，假定宇宙有足够长的寿命，并且不回缩，那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发，以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时，它们才开始以蒸发为主。然而这个过程太慢长了，等到它们开始蒸发，也将远远超出宇宙的年龄，而它们要蒸发完毕，大约要十的九十九次方年！　　黑洞蒸发的最后结果目前还不得而知。也许有人会认为视界消失后会留下一个裸露的中心奇点，但这是经典的看法，可能是错误的。如果它由辐射自己的质量而完全蒸发掉，应该说时空就会成为平直。

参考http://zhidao.baidu.com/question/32410509.html?si=1黑洞是广义相对论预言的一种特殊的天体。其基本特征是有一个封闭的视界。任何东西，包括光在内，只要进入视界以内都会被吞噬掉。黑洞的概念最早出现是1798年，当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出，一个直径为太阳250倍而密度与地球一样的天体，其引力足以捕获其发出的光线而成为一个暗天体。1939年，奥本海默根据广义相对论证明一个无压球体在自身引力作用下能坍缩到引径rg。rg=2GM/(c*c)当天体的质量M大于临界质量Mc时，引力坍塌后就不可能达到任何的稳态，只能形成黑洞。黑洞只有三个特征量分别是质量M、角动量J和电荷Q。Q=0的黑洞为轴对称的克尔黑洞，J=Q=0时的黑洞为球对称的史瓦西黑洞。1974年，霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射，称为黑洞的发射。黑洞的质量越大，温度越低，发射过程就越慢，反之亦然。找寻黑洞是当代天文学的一个重要课题。银河系内的恒星级黑洞候选者有天鹅座X-1等。另外天文学家们还发现大星系的中心通常会隐匿着一个百万太阳质量以上的巨型黑洞。如在超巨星系M87的中心就很可能隐匿着质量达30亿个太阳的黑洞。而按照大爆炸学说，在宇宙形成早期可能会产生一些质量为10的15次方克的小黑洞。

科学家们在黑洞中心和宇宙大爆炸开始的时候，发现了一些奇点，它们在物理学上不代表任何东西，同时也告诉人们我们已知的物理定律正在崩溃。 我们大家想象一下，假说说重力把我们压缩成一个无限小的点，那我们就小到不会占据任何体积了，这个听起来似乎是不可能的事情。 但是科学家们却在黑洞中心和大爆炸开始的时候，发现了一些“奇点”。 当这些奇点出现在数学中时，他们在物理学上不代表任何东西，同时他们也告诉人们，我们的物理理论正在崩溃，未来我们还需要用更好的解释来代替它们。 什么是奇点？ 奇点可以出现在宇宙的任何一个地方，物理学家普遍用它们来理解宇宙中的数学。 所谓奇点，就是存在于黑洞中的一个非常奇特的点，他也是大爆炸的起点，以及大塌缩的终点。 在数学中，奇点通常是在数学对象上称为未定义点的点，或是在特殊情况下不能完全排序时，出现在异常集中的点。 它是数学中“行为不端”的地方。因为当一个分数的分子是一个有限值而分母变为零时，结果通常会生成一个无限值。 这些奇点中的大多数通常可以通过指出方程缺少某些因素，或者指出永远不会达到奇点的物理可能性来解决。换句话说，它们有可能不是“真实的”。 但在物理学中存在着没有简单解决方案的奇点。最著名的是引力奇点，引力奇点是大爆炸宇宙学中提到的一个“点”。该理论认为，宇宙是在这个“点”的“大爆炸”后形成的。这是我们目前关于引力如何运作的最好理论。 奇点的分类？ 奇点是具有无限密度、无限高时空曲率、无限高热量和无限小体积的“点”。所有已知的物理定律都在奇点失效。 在众所周知的物理定律失效的地方，奇点通常被认为是一个点，但原则上它们可以采取一维线甚至二维膜的形式。 奇点在广义相对论中被分成了坐标奇点和真奇点两种类型。当无穷大在一个坐标系中出现，而在另一个坐标系中消失时，就会出现坐标奇点。 物理学家卡尔·史瓦西在把广义相对论应用于一个简单的球形质量系统中的时候，他发现解有两个奇点，一个在精确的中心，而另一个在离中心一定距离处。 多年来，物理学家认为这两个奇点预示着理论的崩溃，但只要球体的半径大于施瓦西的半径就没有关系了。 根据圣何塞州立大学的说法，物理学家所需要的只是广义相对论来预测引力对质量的影响。 如果一个物体被挤压到它自己的史瓦西半径以下，那奇点就会在质量之外了，同时这也意味着广义相对论会在它不应该存在的区域里崩溃。于是人们很快就发现了史瓦西半径处的奇点就是坐标奇点。 天体物理学家伊森·西格尔在《福布斯》中写道，虽然坐标系的变化消除了奇点，但他保留了广义相对论，可以使其仍然能够做出有效的预测。 所以根据广义相对论的方程，只要形成一个不旋转的史瓦西黑洞，那么在黑洞视界内的物质，在引力作用下必定能坍缩出一个密度无穷大的奇点。 宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀是这个黑洞坍缩的镜像反转，这意味着宇宙诞生于一个奇点。 爱因斯坦说，时间和空间是人们感知的幻觉。时间是因为宇宙万物的变化，才使人们有了时间的概念。在奇点，随着宇宙的诞生，开始发生变化，这就是宇宙的开始。 根据国家地理杂志的一个说法来看，如果你准备挤压的这个物体低于它的史瓦西半径，那它自身的引力就会变得非常强大，以至于大到它可以自己继续挤压自己，直到它成为一个无限小的点。 几十年来，物理学家一直都在争辩，他是否会坍缩成一个无限小的点，或者他是否有可以阻止他完全坍缩的其他力量。 虽然白矮星和中子星可以无限地支撑自己，但任何大于太阳质量六倍的物体，都会有足够的引力去压倒所有其他力，并在最终坍缩成一个无限小的点。美国宇航局说，这才是一个真正的奇点。 其他奇点？ 我们称之为黑洞的是一个裸奇点，一个密度无限的点，被施瓦西半径内的事件视界所包围。 物理学家长期以来一直认为，在广义相对论中，所有这些奇点都被事件视界所包围。这个概念被称为宇宙审查假说。 根据Quanta杂志来看，事件视界“保护”奇点不受外部观察者的影响，除非他们越过事件视界。所以计算机模拟和理论工作提出了裸奇点的可能性。 之所以给它命名，是因为一些人推测宇宙中的某些过程会阻止（或“审查”）奇点的出现。 裸奇点是一个没有事件视界的奇点，他可以从外部宇宙观察到的，但这个暴露的奇点是否存在，现在仍是一个有争议的话题。 因为它们是数学奇点，所以没有人知道黑洞的中心是什么。要想理解它，我们还需要一个超越广义相对论的引力理论。 具体来说，我们需要一个量子引力理论去理解他。根据宇宙物理学来看，量子引力理论可以在很小的尺度上描述强引力的行为。 不然在我们处理小于普朗克长度或时间的物体时，包括广义相对论在内的已知物理定律似乎真的失败了。 意思是，在这样的尺度上，一个合理的假设是，在量子过程的影响下，坍缩到奇点的物质可能会“反弹”并向外扩展到另一组维度。有些人认为，大爆炸的“奇点”实际上就是这样一种反弹。 量子引力理论 修改或替代广义相对论，以替代包括普朗克星、引力星和暗能量星在内的黑洞奇点假设，但这些想法都是假设，真正的答案必须等待量子引力理论。 加州理工学院的理论物理学教授，把量子奇点定义为引力将空间和时间彼此分开的地方，从而破坏了时间的概念和空间的确定性。 剩下的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫"。奇点，尤其是那些与旋转黑洞和裸奇点相关的奇点，甚至可能允许时间旅行。 假设广义相对论的大爆炸理论是宇宙 历史 的现代宇宙学模型，因此它也包含一个奇点。 根据大爆炸理论，大约在137.7亿年前，整个宇宙被压缩成了一个无限小的点。虽然物理学家知道这个结论是错误的，但是大爆炸理论从那一刻起，在描述宇宙 历史 方面就像黑洞一样取得了巨大的成功。 大爆炸奇点的存在告诉科学家，广义相对论是不完整的，还需要更新。还有一种可能解决方案是因果集理论。 在因果集理论下，时空是由称为“时空原子”的离散块组成的，他不像广义相对论那样是光滑的连续体。 在英国利物浦大学研究这一课题的物理学家、物理学家布鲁诺·本托告诉LiveScience，没有什么会比这些“原子”中的其中一个更小了，所以奇点是不可能的。 在这些初始时刻之后，“在远处的某个地方，宇宙变得足够大并且‘表现良好"，以至于连续时空近似成为一个很好的描述，广义相对论也可以接管我们所看到的事物。”。 虽然大爆炸奇点问题没有普遍接受的解决方案，但物理学家们希望他们能尽快找到解决方案，并且他们喜欢自己的工作。 正如本托所说，“我一直对宇宙着迷，现实中有很多东西，大多数人将它与科幻小说甚至幻想联系起来。”

黑洞，它是天文学中最火的概念之一，因为它神秘莫测，科学家至今对它了解的仍然很少。 早在1916年，德国天文学家史瓦西就从爱因斯坦广义相对论场方程中推导出了黑洞的存在，黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体，奇点处的密度更是无限大。黑洞这个名字是美国物理学家惠勒取的。 直到几十年后的1970年，美国“自由”号人造卫星终于在天鹅座X-1发现了一个神秘的天体，最终确认这个天体就是黑洞，这是人类发现的第1个黑洞。 经过几十年的天文观测，科学家已经在宇宙中发现了很多黑洞。而且经过哈勃望远镜的长期观测发现，几乎每个星系中心都存在一个质量很大的黑洞，它们就是星系中的王。 那么宇宙中最大的黑洞究竟有多大呢？ 在2019年4月份的时候，国际科学界相互合作，利用事件视界望远镜（ETH）成功拍摄了人类首张黑洞照片。这个黑洞位于M87星系（室女座A星系）中心，距离地球5,500万光年，质量约为太阳质量的65亿倍，事件视界直径为959.53亿千米。 这个位于M87星系的黑洞，真的很大，银河系中心的那个黑洞人马座A的质量虽是太阳的431万倍，可也只有它的千分之一。不过该黑洞并不是宇宙中质量最大的黑洞。 宇宙中已知最大的黑洞是Ton618，位于猎犬座。 Ton618形成于135亿年前，有专家推测，它可能是宇宙大爆炸后形成的第1个黑洞。 众所周知，黑洞几乎能够吞噬一切物质，并在吞噬的过程中不断地膨胀，质量越来越大。科学家推测，Ton618一开始可能并没有现在这么大。随着不断地吞噬周围的天体，现在它的视界直径为3840亿公里，质量大约是太阳的660亿倍，相当于大麦哲伦星系总质量的6.6倍。 Ton618距离地球104亿光年，由于光速的限制，我们现在看到的大约是它104亿年前的样子，它现在究竟成长到多大，真的很难想象，恐怕它所在的星系内部的天体都已经被它吞噬殆尽了。 Ton618由于质量巨大，在它的周围形成了一个非常明亮的吸积盘，直径可能在一光年以上。吸积盘是由于物质受到引力作用向中心天体落下所形成的盘状结构。这些物质在坠入黑洞前，由于高速运动产生摩擦，能够产生比某些恒星内部还高的温度，释放出巨量的X射线、伽马射线、可见光等类型的电磁辐射，看起来非常明亮。Ton618吸积盘的亮度大约是银河系总亮度的上千倍，以至于在100多亿光年外，天文学家仍然能观测到它。 这种明亮的结构，在很远的距离上看起来类似恒星，所以也被叫作类星体。类星体通常是一类活跃星系核，核心都有巨型黑洞存在。 黑洞按照电荷、角动量这两个物理特性可以分为4大类：不旋转不带电的史瓦西黑洞、不旋转带电的RN黑洞、旋转不带电的克尔黑洞和旋转带电的KN黑洞（克尔-纽曼黑洞）。 如果按质量也可以分为3个级别，分别是质量在100万倍太阳质量以上的超大质量黑洞，这种黑洞只出现于星系中心，是星系的缔造者，成因不明；其次是质量大约介于100倍 100万倍太阳质量之间的中等质量黑洞；最后一种就是质量在3 100倍太阳质量之间的恒星级黑洞，这种黑洞是由大质量恒星衰老死亡后坍缩形成的，这种黑洞通过吞噬、合并就能形成中等质量黑洞。此外，科学家还猜测宇宙中可能存在量子级别的微型黑洞，不过这还只是理论猜测罢了，并未被证实。 上述的Ton618黑洞，就是一个超大质量黑洞。 黑洞能够吞噬一切物质，这并不意味着它的质量能够无限增长，因为宇宙间的各个星系离得都非常远，并且由于宇宙在加速膨胀，这些星系之间也在相互远离。因此，Ton618可能已经停止成长了，更不可能出现黑洞吞噬宇宙这种事情。