什么是黑洞（黑洞能活多少年）

今天我要告诉你什么是黑洞，它能活多少年。希望对你有帮助，也别忘了收藏这个站点。

黑洞是什么意思？

黑洞是现代广义相对论中存在于宇宙空中的天体。黑洞的引力极强，使得事件视界中的逃逸速度快于光速。所以“黑洞是曲率大到光无法从其活动视界逃逸的天体”。

更多介绍:

黑洞是无法直接观察到的，但是可以间接知道它的存在和质量，可以观察到它对其他事物的影响。黑洞存在的信息，可以通过物体被吸进去之前，黑洞引力带来的加速度所产生的摩擦力释放出的X射线和γ射线的“边缘信息”来获得。通过间接观测恒星或星际云的轨道也可以推断黑洞的存在，也可以得到它们的位置和质量。

北京时间2019年4月10日21: 00，第一张人类黑洞照片出现。黑洞位于室女座巨大椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。北京时间2021年3月24日晚10点，偏振光下的M87超大质量黑洞图像公开。

什么是黑洞？

黑洞是指宇宙中存在的超高密度天体空。它是一个完全不反光的黑体，所以被称为黑洞。黑洞是核聚变反应的燃料耗尽“死亡”后，一些比太阳大的恒星发生引力坍缩而产生的，可以产生强磁场。经常有新闻报道恒星被黑洞吞噬，光线被黑洞吞噬。其实就是这些物体进入了黑洞的视界，被磁场强行带走。所以现在我们对它的认识是基于远距离的观察和推理。

黑洞大多是宇宙中恒星死亡的地方。如果要比较的话，黑洞就是墓地和垃圾收集站。所以黑洞里的东西，简单来说就是宇宙的残余能量或者被黑洞吞噬的天体，比如被压缩的光，被挤压的行星。黑洞占宇宙总质量的90%，黑洞可以说是无处不在。更具体地说，我们可以从黑洞的形成中找到一些证据，来探索宇宙中的黑洞充满了什么。

任何东西，包括行星和恒星，比如我们的地球和太阳，如果被吸进黑洞，就会被黑洞吸收。黑洞越来越大，但是不用担心，每个黑洞都有极限。当黑洞达到极限时，它将停止增长。

至于黑洞底部存在什么，你需要一根足够长的棍子来延伸它！

什么是黑洞？

在日常生活中，随着社交网络的不断发展，有些很好理解，有些则不然。偶尔，人们有时会提到黑洞这个词。那么什么是黑洞呢？

黑洞(英文:Black Hole)是现代广义相对论中存在于宇宙空中的天体。黑洞的引力极强，使得事件视界中的逃逸速度快于光速。所以“黑洞是曲率大到光无法从其活动视界逃逸的天体”。

2.1916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真空解。这个解表明，如果静态球对称恒星的实际半径小于一个固定值，它的周围就会出现一个奇怪的现象，即存在一个界面——“视界”。一旦进入这个界面，连光都逃不掉。这个固定值叫做史瓦西半径。这个“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”。

3.黑洞是无法直接观察到的，但是可以间接知道它的存在和质量，可以观察到它对其他事物的影响。黑洞存在的信息，可以通过物体被吸进去之前，黑洞引力带来的加速度所产生的摩擦力释放出的X射线和γ射线的“边缘信息”来获得。通过间接观测恒星或星际云的轨道也可以推断黑洞的存在，也可以得到它们的位置和质量。

4.北京时间2019年4月10日21: 00，第一张人类黑洞照片出现。黑洞位于室女座巨大椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域有一个阴影，周围是一个月牙形的光环。爱因斯坦的广义相对论已经被证明在极端条件下成立。

5.北京时间3月24日晚10点，来自中国的科学家参与了事件视界望远镜(ETH)并发布了最新研究成果:偏振光下的M87超大质量黑洞图像。

这都是关于黑洞的。

什么是黑洞？黑洞的细节

什么是黑洞？

黑洞是一个黑暗的时间区域空，一些大质量恒星是引力坍缩留下的。视界上的一切都可以跑出它，连光也不例外，所以它是一个黑色天体，故名黑洞。因为黑洞对可见光是不可见的，所以只能通过被黑洞吸引并落在上面的物质释放的辐射来确定它们的存在。

黑洞的形成

当质量相当大的恒星在其核能耗尽后死亡时(超巨星:质量是太阳的8倍以上)，恒星的碎片可能会形成黑洞。黑洞的形成是因为大质量恒星在演化初期会爆炸成超新星，没有辐射压力藐视引力，所以平衡态不复存在，恒星会完全坍缩成中子星。如果其中子星的总质量是太阳的三倍以上，即使是中子简并气体压力也无法平衡引力，恒星就会坍缩到其引力半径。此时引力大到所有粒子都被吸回恒星本身，无法逃逸。

黑洞的边界

当黑洞形成后，坍缩会继续，所有的物质都将不可避免，所有的质量都会集中在一个非常小的叫做奇点的粒子上。黑洞的表面被称为事件圆顶。表层和中心奇点之间的距离就是史华兹半径。任何试图逃离黑洞施瓦茨半径的东西都会以超过光速的速度逃逸。但根据狭义相对论，光速是速度的极限。引力如此之大，以至于光都无法逃脱。这张连光都逃不过的脸，就叫相面术。光和任何物质只能从表面外部进入内部，而不能从内部逃逸。这个事件中有一个黑洞。

探索黑洞

黑洞不发光，所以不能用天文望远镜测量。但根据理论，当周围物质被吸引时，就会揭示黑洞的存在。如果一对双星中的伴星是黑洞，主星的物质被吸引到黑洞中形成吸积环。吸积环中的物质被吸进黑洞时，由于摩擦产生高温，发出X射线。所以我们可以聚焦X射线近距离双星。

黑洞是大质量恒星死亡后的残留物，是一种引力很大的天体。

黑洞里的任何东西都无法从中逃脱，即使是光，所以它是一个黑色的天体，因此而得名。

第一章黑洞——黑洞的形成

当大质量恒星的核能耗尽并死亡时，恒星的碎片可能会形成黑洞，这是因为大质量恒星在演化初期会发生超新星爆炸而形成的。

当恒星核心的燃料耗尽，核反应停止，没有足够的力来抵抗引力，平衡态不复存在，恒星就会完全坍缩成为白矮星，这是致密态之一。这是基于泡利不相容原理，电子(费米子的一种)会产生巨大的内部量子压力，阻止粒子继续压缩；

根据计算，白矮星无法支撑比太阳大1.4倍的质量(原恒星的质量是太阳的十倍)。如果大于这个临界值，泡利不相容原理产生的排斥力就不能再抵抗引力，恒星就可以继续逆着泡利不相容原理压缩形成中子星——收缩被中子之间的电磁力阻止；

但是，如果超新星爆发后的碎片总质量超过太阳的3倍，即使是中子之间的电磁压力也无法平衡引力，恒星就会坍缩到它的引力半径。

这时引力大到所有粒子都被引回到恒星本身，成为一个体积为零的点——奇点，再也无法逃逸。

有些黑洞是随着宇宙的形成而形成的。这些黑洞被称为原始黑洞。这些黑洞的质量可以很低，这将在黑洞消失的章节中解释。

黑洞的结构——黑洞的边界和内部空

当黑洞形成后，坍缩将继续，所有的物质将不可避免，所有的质量将集中在一个体积为零的粒子中。这就是所谓的奇点。

黑洞的表面被称为事件视界，这个表面与中心奇点之间的距离就是史瓦西半径。

任何试图逃离黑洞史瓦西半径的东西都会以超过光速的速度逃离。但根据狭义相对论，光速是速度的极限。

引力如此之大，以至于光都无法逃脱。光和任何物质都只能从视界外部进入其内部，而不能从中逃逸。

这个视界里有一个黑洞，所以视界是黑洞大小的边界符号。

黑洞的类型——黑洞是无毛的？

目前公认的理论认为黑洞只有三个物理量有意义:质量、电荷和角动量(转速)。

也就是说，对于一个黑洞来说，一旦确定了这三个物理量，黑洞的特征也就确定了，这就是所谓的黑洞无毛定理。

因为黑洞一定有质量，所以能造成不同种类黑洞的因素只有电荷和角动量，所以黑洞可以分为四类:

不旋转不带电的黑洞:史瓦西黑洞，是理想化的黑洞，实际上不应该出现；

有自转但没有电荷的黑洞:克尔黑洞，这种黑洞应该是最常见的，因为恒星的收缩会加速自转，大部分恒星都会自转，所以应该有很多会自转的黑洞；

不旋转但带电的黑洞:带电的黑洞，虽然黑洞保留了一部分原有的恒星电荷，但由于黑洞可以在短时间内捕获足够多的带有另一种电荷的粒子而变成电中性，所以黑洞的电量很小，其天体物理效应完全可以忽略；

一个有旋转和电荷的黑洞:克尔-纽曼黑洞，因为电荷的影响很小，所以也可以当作克尔黑洞来处理。

黑洞的消失——黑洞会蒸发

因为宇宙的膨胀，温度会下降。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。

因为黑洞也是有温度的，根据量子力学的测不准原理，黑洞的质量会以霍金辐射的形式慢慢离开黑洞，黑洞会收缩减少质量，所以当黑洞中的物质全部离开黑洞时，黑洞就会消失。

以今天宇宙的整体温度来说，只有质量小于月球的黑洞才能耗散能量，而其他黑洞都在吸收宇宙的能量，增大自己的规模。

黑洞的死亡-黑洞的消失

黑洞在蒸发后期会加速，所以一次剧烈的辐射后就会消失。黑洞的特点之一是温度与质量成反比。

当黑洞质量低至小行星质量时，温度为6000度，发出可见光。当黑洞的质量达到十亿吨(大约一座山的质量)时，它的大小只有一个质子，温度高于10 ^ 12度。此时的辐射由伽马射线光子和大质量基本粒子组成。

当黑洞的质量很低时，黑洞最终会剧烈爆炸，其在最后0.1秒释放的能量相当于一百万个百万吨级氢弹。

如果你靠近黑洞的中心，黑洞的引力效应——“潮汐力”——会撕碎任何物体。这个过程被称为意大利粉碎。

会偏向一边吗？

正常情况下，它去不了别的地方，只会掉进黑洞的奇点，成为黑洞的一部分。

但也有人认为，掉进黑洞后，会经过一个虫洞(也叫灰烬隧道)，从一个叫“白洞”的地方出来。

简单来说，白洞可以说是一个时间反转的黑洞。

进入黑洞的物质最终应该会从白洞出来，出现在另一个宇宙中。

它被称为“白”洞，因为它的性质与“黑”洞完全相反。

目前天文学家其实已经发现了黑洞，白洞还没有真正被发现。这只是一个理论术语。

因此，白洞的存在还有待证实。...

什么是“黑洞”？

类别:教育/科技

问题描述:

谢谢大家！

分析:

黑洞是一颗密度巨大的行星。它吸收一切，光无法逃脱。

很容易把“黑洞”想象成“大黑洞”，其实不然。所谓“黑洞”就是这样一个天体:它的引力场强大到连光都无法逃脱。

根据广义相对论，引力场会弯曲时间空。当恒星较大时，其引力场对时间的影响很小空，恒星表面某一点发出的光可以直线向任意方向发射。恒星的半径越小，绕其弯曲空的时间越长，在某些角度发出的光会沿着弯曲空回到恒星表面。

当恒星的半径小于某个值(天文学上称为“史华兹半径”)时，甚至会捕捉到垂直面发出的光。这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”是指任何东西一旦掉进去，都逃不掉，包括光。其实黑洞真的是看不见的，这个我们后面会讲到。

那么，黑洞是如何形成的呢？事实上，和白矮星、中子星一样，黑洞很可能是由恒星演化而来的。

当恒星老化时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢)，中心产生的能量也快用完了。这样，它就不再有足够的强度来承受外壳的巨大重量。因此，在外壳的重压下，内核开始坍缩，直到最后形成一颗小而致密的恒星，可以再次平衡压力。

质量较小的恒星主要演化成白矮星，质量较大的恒星可能形成中子星。根据科学家的计算，中子星的总质量不可能超过太阳的三倍。如果超过这个值，就没有与自身引力抗衡的力，就会导致另一次大坍缩。

这一次，根据科学家的猜测，物质将无情地向中心点移动，直到它变成一个小体积，并趋于非常致密。当它的半径收缩到一定程度时(一定要小于史瓦西半径)，正如我们上面提到的，巨大的引力使得它连光都射不出来，从而切断了恒星与外界的一切联系——一个“黑洞”诞生了。

与其他天体相比，黑洞太特殊了。比如黑洞是看不见的，所以人们无法直接观察到它，甚至科学家也只能对它的内部结构做出各种猜测。那么黑洞是如何隐藏自己的呢？答案是——弯空房。众所周知，光是直线传播的。这是一个基本常识。但是根据广义相对论，空在引力场的作用下会弯曲。此时，虽然光仍然沿着任意两点间最短的距离传播，但不是直线，而是曲线。形象地说，似乎光应该一直往前走，但是强大的引力把它拉离了原来的方向。

在地球上，因为引力场很小，所以这种弯曲很小。而在黑洞周围，空之间的形变非常大。这样，即使恒星发出的光被黑洞阻挡，虽然一部分光会落入黑洞消失，但另一部分光会绕过黑洞，通过弯曲的空空到达地球。所以我们很容易观察到黑洞背面的星星空，就像黑洞不存在一样。这就是黑洞的隐形。

更有趣的是，一些恒星不仅直接向地球发送光能，还会向其他方向发送光线，这些光线可能会被附近黑洞的强大引力折射而到达地球。这样，我们不仅能看到这颗星星的“脸”，还能看到它的侧面，甚至它的背面！

“黑洞”无疑是本世纪最具挑战性和最令人兴奋的天文理论之一。许多科学家试图揭开它的神秘面纱，新的理论不断提出。但是，这些当代天体物理学的最新成果，在这里不是三言两语就能解释清楚的。感兴趣的朋友可以参考特别的作品。

黑洞根据组成可以分为两类。一个是暗能量黑洞，一个是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大暗能量组成，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，内部产生巨大的负压吞噬物体，从而形成黑洞。详见《宇宙黑洞理论》。暗能量黑洞是星系形成的基础，星系团和星系团也是如此。物理黑洞是由一个或多个天体坍缩形成的，质量巨大。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时，我们称之为奇异黑洞。暗能量黑洞非常大，可以和太阳系一样大。但是物理黑洞很小，可以变成奇点。

支持

拉梅什·纳拉扬和艾略特·夸塔尔翻译

黑洞通常被发现是因为它们聚集在气体周围产生辐射。这个过程叫做吸积。高温气体辐射热能的效率将严重影响吸积流的几何和动力学特性。目前，当吸积气体接近中心黑洞时，已经观测到辐射效率较高的薄圆盘和辐射效率较低的厚圆盘，它们的辐射对黑洞的旋转和视界的存在极其敏感。吸积黑洞的光度和光谱分析为旋转黑洞和视界的存在提供了有力的证据。数值模拟还表明吸积黑洞中经常出现相对论喷流，其中一些喷流是由黑洞旋转驱动的。

天体物理学家用“吸积”这个词来描述物质向中心引力体或中心膨胀物质系统的流动。吸积是天体物理中最常见的过程之一，也正是因为吸积，才形成了我们身边很多常见的结构。在早期宇宙中，当气体流向暗物质引起的引力势阱中心时，星系就形成了。即使在今天，恒星仍然是由气体云在自身引力下坍缩碎裂，然后被周围的气体吸积而成。包括地球在内的行星也是由新形成的恒星周围的气体和岩石堆积而成的。但当中心天体是黑洞时，吸积就会展现出它最壮观的一面。

然而，黑洞并不吸收一切。它们也向外发射质子。

爆炸黑洞

黑洞会发光，体积缩小，甚至爆炸。当英国物理学家斯蒂芬·霍金在1974年提出这种语言时，整个科学界都震惊了。黑洞曾被认为是宇宙的终极目的地:没有东西能从黑洞中逃脱。它们吞噬气体和恒星，质量增加，所以空洞的体积只会增加。霍金的理论是灵感主导的思维飞跃。他将广义相对论和量子理论结合起来。他发现黑洞周围的引力场释放能量，消耗黑洞的能量和质量。这种“霍金辐射”对于大多数黑洞来说是可以忽略的，而小黑洞则以非常高的速度辐射能量，直到黑洞爆炸。

奇妙的收缩黑洞

当一个粒子逃离黑洞而没有偿还借来的能量时，黑洞将从其引力场中失去等量的能量。爱因斯坦公式E = MC 2说明能量的损失会导致质量的损失。所以黑洞会变得更轻更小。

煮到毁灭。

所有的黑洞都会蒸发，但大黑洞沸腾的速度非常慢，其辐射非常微弱，很难被探测到。但随着黑洞变小，这个过程会加速，最终失控。当黑洞变得微不足道时，引力会变得更加陡峭，产生更多逃逸粒子，从黑洞中掠夺的能量和质量也就越多。黑洞变得越来越琐碎，使得蒸发速度越来越快，周围的光环变得越来越亮越来越热。当温度达到10-15℃时，黑洞就会在爆炸中毁灭。

什么是黑洞？

01

黑洞是宇宙中的一个天体空。1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的真空解。这个解表明，如果大量的物质集中在空之间的一个点上，在其周围会出现一个奇怪的现象，即粒子周围存在一个界面——“。这个“不可思议的天体”被命名为“黑洞”。

黑洞是中心的一个奇点，密度无限大，时间上的曲率无限大空，体积无限大，热量无限大。它被天空空的一部分包围，比如空，在这个天空空区域是看不见的。根据阿尔伯特·爱因斯坦的相对论，当一颗垂死的恒星坍缩时，它将聚集成一个点，这个点将成为黑洞，吞噬邻近宇宙中的所有光线和任何物质。

黑洞的过程类似于中子星:恒星正准备死亡，其核心在自身重力作用下迅速收缩、坍缩、爆炸。当核心物质全部变成中子时，收缩过程立即停止，被压缩成致密的恒星，内部空 空也被压缩。但在黑洞的情况下，由于星核的质量如此之大，收缩过程无休止地进行，甚至中子之间的排斥力也无法停止。中子本身在挤压引力本身的吸引下被磨成粉末，剩下的都是密度难以想象的物质。由于高质量产生的引力，任何靠近它的东西都会被它吸进去。

也可以简单理解为，恒星最初通常只含有氢，恒星内部的氢核时刻都在相互碰撞融合。由于恒星质量巨大，聚变产生的能量与恒星的引力竞争，维持恒星结构的稳定。因为氢核的聚变，产生了新元素氦，然后氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂。以此类推，按照元素周期表的顺序，会依次生成铍、硼、碳、氮，直到生成铁，恒星才会坍缩。这是因为铁元素相当稳定，参与聚变时释放的能量小于所需能量，所以聚变停止，铁元素存在于恒星中，导致恒星中缺乏足够的能量与大质量恒星的引力相抗衡，导致恒星坍缩，最终形成黑洞。之所以叫“黑”，是因为它产生的引力使周围的光线无法逃逸。黑洞和中子星一样，都是由质量比太阳大几十倍甚至上百倍的恒星演化而来。

当恒星老化时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，中心产生的能量正在耗尽。这样，它就不再有足够的强度来承受外壳的巨大重量。因此，在壳层的重压下，内核开始坍缩，物质会不可阻挡地向中心移动，直到最后形成一个体积和密度接近无穷大的恒星。当它的半径收缩到一定程度(必须小于史瓦西半径)时，质量导致的时间空扭曲使得连光都无法逃逸——一个“黑洞”诞生了。

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