宇宙黑洞的秘密讲解

宇宙之间的天体关联

宇宙中一切天体都不是孤立存在的、所有物质 之间都有千丝万缕的相互内在联系。“黑洞” 现象的产生也不是偶然的，而是在自然规律内 物质循环演变过程中一个重要的环节。整个自 然界是由不断运动着的物质所组成，绝对静止 的物质是不存在的。物质运动必然会产生磁场， 天体和磁场是不可分割的整体，只要天体存在， 它周围就一定有磁场存在。各类物质结构由于 运动方向的不同，运动速度的差异，会产生无 数大小不一、强弱不同的磁场旋涡，这种磁场 旋涡就是神秘的“黑洞”。大的物质结构产生 大的磁场旋涡，如星系中心的“黑洞”（银河 系中心）；小的物质结构产生小的磁场旋涡， 如恒星之间的“黑洞”（天鹅座X—1）。
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宇 宙 黑 洞

宇宙“黑洞”的真面目
黑洞的性质

天文学家通过长期观测发现，在宇宙中有一些 引力非常大却又看不到任何天体的区域，这种 奇异天文现象的主要特征是：1、这个区域有 很强的磁场和引力，不断吞噬大量的星际物质， 一些物质在它周围的运行轨迹会发生变化形成 圆形的气体尘埃环；2、它有很大的能量，可 以发出极强的各类射线辐射；3、由于它极大 的引力作用，光线在它附近也会发生弯曲变化。 的确，通过观测到的大量间接征兆可以证实它 的存在，却无论如何没能直接看到它。于是一 些天文学家想象的认为它是一种恒星塌缩后， 质量、密度很大的暗天体，美国物理学家惠勒 给它取了一个有趣的名字“黑洞”。
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早在1798年，拉普拉斯曾根据牛顿引力理论预言存在一 种类似于黑洞的天体。他的计算结果是，一个直径 比太阳大250倍而密度与地球相当的恒星，其引力场足以 捕获它所发出的所有光线，而成为暗天体。1939年，奥 图默等根据广义相对论证明，一个无压的尘埃球体，在 自引力作用下，将能坍缩到它的引力半径的范围以内。 引力半径rg=2GM／C2，式中G为万有引力常数，C为光 速，M为球体的总质量。当物质球坍缩到半径为rg，这个 球体所发射的光线或其他任何粒子，都不能逃到rg球以外， 这就形成黑洞。对晚期致密恒星的研究证明，存在一临 界质量Mc。当星体质量M>Mc，在引力坍缩后，它不可 能有任何稳定的平衡态，而只能形成黑洞。

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产生黑洞的原理
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设想如果“黑洞”是一种物质构成密度非常大 的“天体”，那么，在“黑洞”与物质密度相 对极小的宇宙空间两者应该是有分界面的。根 据光的反射、折射原理，当光投在两种物质的 分界面时会有反射和折射现象的，这一点已经 从宇宙中所有不发光天体都能够反光得到证实， 无一例外。所以，从“黑洞”不能反射光线这 一点说明，“黑洞”虽然有很强的吸引力，但 是它的物质构成密度非常稀薄，还不足以达到 反射光线的程度（并不是光线由于被它吸引无 法脱离而不能反射）。
宇宙黑洞的秘密

“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。

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。“黑洞”中心是外界物质不易进入、
有形物质极少的区域，所以，在“黑洞 “的中心都是空白区域。因为它对周围 物质的吸引力在各方向基本是均匀的， 一般“黑洞”周围物质运行的轨迹都是 圆形旋涡状的。由于“黑洞”物质分布 密度的不同，周围还会伸出一些旋臂 （如可见的星系旋臂），造成同方向辐 射强弱程度不同的射线脉冲现象（即脉 冲星）。
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神秘的黑洞
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