黑洞

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什么是黑洞信息悖论?

什么是黑洞信息悖论?

什么是黑洞信息悖论?黑洞是一颗重力作用极为强大的天体,其如同巨大的重力陷阱,甚至光也无法逃脱其束缚。

但是,在黑洞理论中,存在着一个颇为神秘、难以解释的问题,即黑洞信息悖论。

一、什么是黑洞信息悖论?黑洞信息悖论是一种理论问题,其主要涉及到黑洞对物质和信息的吞噬过程。

当物质被黑洞吞噬后,其信息是否会被永久“删除”或消失,从而违背了物理学中信息守恒定律的规律。

二、信息悖论的背景信息悖论的提出,主要背景是基于黑洞的霍金辐射理论。

霍金于1974年提出了一项关于黑洞辐射的理论,即黑洞对于周围的物质产生一种名为“霍金辐射”的现象,但这也意味着,黑洞会随着时间而缩小,最终会消失。

然而,针对于这个理论,人们发现辐射并不能完美解决黑洞信息问题。

因此,如何解决这个问题,成为了学术界研究的一个热点话题。

三、信息悖论的解释为什么黑洞会存在信息悖论的现象呢?首先,从量子物理角度讲,物质无论什么形态,都包含着一定的信息。

而当物质被吞噬进黑洞时,黑洞会将所有物质粉碎成极小但有限的单元,称为“准粒子”或“黑洞哈密顿量”,之后这些“准粒子”将被吸入黑洞,这时信息似乎已经被丢失了。

然而,根据普适的物理法则会发现信息是不能被消灭的,这就引出了信息悖论——信息在黑洞中的“消失”相当于违背了物理规律中的信息守恒定律。

针对这个问题,有一些学者提出了诸多解释,例如:信息存储在黑洞事件地平面、信息通过反射到宇宙中等等,但都没有能够被完整的证明,因此仍存在争议。

四、未来的展望黑洞信息悖论问题,至今仍然没有被解决。

然而,随着科技的不断进步,我们将有更多的方法来深入研究黑洞的本质,可能将有突破性的进展。

同时,国际大型空间卫星的研制、以及超大型光学望远镜的建成,也为研究黑洞信息问题提供了有力的支持和保障。

在这些领域里,我们也有可能看到未来更多的科学发现和技术突破。

总结黑洞信息悖论是一个颇为神秘、难以解释的问题。

虽然目前关于这个问题的研究还没有取得很大的进展,但我们相信随着科技的不断发展,对黑洞信息悖论的研究也将迎来一个重大的突破。

黑洞的原理及应用技术论文

黑洞的原理及应用技术论文

黑洞的原理及应用技术1. 引言黑洞是宇宙中最神秘和令人着迷的天体之一。

它由巨大的质量和极强的引力场所定义,吸引着光甚至是时间。

本文将介绍黑洞的原理,包括形成黑洞的过程以及黑洞的特性,并探讨黑洞在科学和技术领域的应用。

2. 黑洞的形成过程黑洞最初的形成可以追溯到恒星演化的末期。

当一个超大质量的恒星燃尽了核燃料时,它将崩溃成一个非常紧密和极度可压缩的天体,被称为黑洞。

这个过程称为恒星坍缩。

3. 黑洞的特性3.1 事件视界黑洞最显著的特征是其事件视界,也被称为“黑洞的表面”。

事件视界是一种边界,当物体越过这个边界时,就无法逃离黑洞的引力。

3.2 引力逃逸速度黑洞非常密集,因此其引力场非常强大。

引力逃逸速度是一个物体需要达到的速度,才能从黑洞的引力中逃脱。

4. 黑洞的应用技术黑洞的独特特性带来了许多令人兴奋的应用技术。

以下是一些利用黑洞的应用技术的示例:4.1 引力波研究近年来,科学家们成功地探测到了来自黑洞碰撞的引力波。

引力波是宇宙中的扰动,由于在黑洞碰撞时产生的引力变化而形成。

通过观测和分析引力波,我们可以更深入地了解宇宙的物理规律。

4.2 超级计算机由于黑洞的引力场及其它特性,黑洞经常被用来测试和模拟超级计算机的性能。

由于黑洞的引力场非常强大,它可以提供一个很好的测试环境,以评估计算机的处理能力和速度。

4.3 航天器驱动技术研究黑洞的引力场可以用于研究航天器驱动技术。

通过利用黑洞的巨大引力,科学家可以探索更高级的太空推进系统,使航天器能够更快地到达星际目的地。

5. 结论黑洞是宇宙中最神秘和令人着迷的天体之一。

通过了解黑洞的形成过程和特性,我们可以更加深入地理解宇宙的奥秘。

此外,黑洞的应用技术也为科学和技术领域带来了许多新的探索和创新。

随着科学的不断进步,我们可以期待黑洞继续为人类带来更多惊喜和发现。

以上是关于黑洞的原理及应用技术的论文简介,介绍了黑洞的形成过程,以及黑洞的特性和在科学和技术领域的应用。

黑洞是如何扩大的

黑洞是如何扩大的

黑洞是如何扩大的
黑洞不断吸引宇宙中的物质,从而达到来增大自己的质量。

然而质量越大,它的引力就越大,支撑它的正是自身无限大的质量。

所以通过这个正反馈的循环黑洞就会一直扩大。

一、黑洞的形成。

黑洞的形成是非常奇妙的,当一颗恒星衰老的时候,他的内核反应已经耗尽。

而它巨大的外壳在重力的作用下,开始向中心坍塌。

在这个过程中,衰老的恒星体积在不断减小,但是它的质量不变。

因为强大的引力,周围所有物质将不可阻挡地向着衰老的恒星进军。

最初,一般典型的恒星,如太阳,它们是靠氢聚变维持能源的。

随后氢耗
尽,由于重力的压进,核心的环境变得氦开始聚变。

质量更大的恒星,会向更重的元素进行核聚变,直到铁为止。

根据理论,如果一颗恒星的核心质量大于等于3.2倍太阳质量时,那么再也没有什么能量(斥力)可以抵抗自身的重力了,而后便形成了“黑洞”。

黑洞之所以叫做黑洞,并不是黑洞本来的颜色是黑色。

而是因为黑洞通过它强大的引力将光都吸收了。

所以没有光反射,人们看到的黑洞是一片虚无黑。

二、人类对黑洞的探索。

虽然黑洞如此的神秘并且强大,但是仍然阻挡不了人类对未知领域的探索。

2019年4月10日,人类首张黑洞照片在北京冲洗完成。

人类也首次看到一张真实的黑洞照片。

为了拍摄这张照片,全球30多个研究所的科学家们齐心协力,才完成了这项壮举。

虽然人类第一次拍摄黑洞照片如此之困难,但这只是一个开始,随着人类科技不断的发展,黑洞一定会逐步揭开它神秘的面纱。

什么是黑洞视界?

什么是黑洞视界?

什么是黑洞视界?
黑洞视界,又称为事件视界(Event Horizon),是黑洞的边界,表示从这个边界内部无法逃离黑洞的地方。

当物质或光线越过黑洞视界后,它们将永远无法回到外部观测者的视野中。

根据广义相对论的描述,黑洞视界是由于黑洞的引力强大到足以使逃逸速度高于光速,因此阻止了光线和任何其他物质从黑洞中逃离。

黑洞视界的形状类似于一个“表面”,其大小取决于黑洞的质量。

对于一个静态、非旋转(Schwarzschild)黑洞而言,它的视界形成一个完全球对称的球面,称为Schwarzschild半径。

在更一般的情况下,如旋转黑洞(Kerr 黑洞),视界会发生略微的变形。

黑洞视界之内的空间被称为黑洞的“内部”,其中包含着黑洞的奇点。

奇点是极端密度和曲率的区域,我们对其内部的物理过程还不太了解,因为由于强引力效应,我们无法直接观测或探测黑洞视界或其内部。

黑洞视界是我们对黑洞的理论概念,目前尚未直接观测到黑洞视界,但通过观测黑洞周围的物质流动和辐射等现象,间接证据表明黑洞视界的存在。

黑洞到底是怎么样形成的有哪些说法

黑洞到底是怎么样形成的有哪些说法

黑洞到底是怎么样形成的有哪些说法关于黑洞的形成,科学界有着很多的说法,但却并没有一个统一的说法。

下面是小编分享的黑洞的形成原因,一起来看看吧。

黑洞的形成原因亦可以简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生裂变、聚变。

由于恒星质量很大,裂变与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。

由于裂变与聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素。

接着,氦原子也参与裂变与聚变,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不能参与裂变或聚变,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。

跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20倍的恒星演化而来的。

当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),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,直至成为一个体积很小、密度趋向很大。

而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),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。

根据科学家计算,一个物体要有每秒种7.9公里的速度,就可以不被地球的引力拉回到地面,而在空中饶着地球转圈子了.这个速度,叫第一宇宙速度.如果要想完全摆脱地球引力的束缚,到别的行星上去,至少要有11.2km/s的速度,这个速度,叫第二宇宙速度.也可以叫逃脱速度.这个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的.就是说,一个物体要从地面上逃脱出去,起码要有这么大的速度。

黑洞形成的最基本原理是什么

黑洞形成的最基本原理是什么

黑洞形成的最基本原理是什么黑洞形成的最基本原理黑洞是一种引力极强的天体,就连光也能被吞噬。

当恒星死亡时,巨大的内核崩塌并收缩,导致引力被浓缩到一个很小的区域,当这个范围小到一定程度(小于史瓦西半径)时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。

至于黑洞是怎么形成的,当一个比质量大8倍以上的恒星死亡时,它们会在引力的挤压下发生爆炸,形成超新星。

科学家们发现,有些恒星更为庞大。

这些超巨星比太阳还重100倍,它们死亡时引发了宇宙中最剧烈地爆炸,形成了超超新星,黑洞就是这样诞生的。

我们以大犬座VY超巨星为例,它是人类已知的最大恒星,直径约30亿公里。

像所有恒星一样,它就像一个不断向外喷发能量的核聚变反应堆,于此同时它的强大引力向内挤压。

几百万年以来,核聚变和引力互相抗衡。

当恒星的燃料耗尽,核聚变也随之停止,引力赢得了最终的胜利!一毫秒后,恒星的内核被引力压缩至原体积的几分之一,一个婴儿黑洞诞生了。

它立即从内部开始吞噬恒星的剩余部分,其吞噬速度相当于每秒100万个地球质量。

这一过程只需要不到几毫秒,恒星的其它部分甚至还没有反应过来,内核就已经被吞噬了,所以此时恒星已经成为了行尸走肉。

随后,失去内核的恒星整体结构开始向黑洞中心轰然倒塌并引发剧烈爆炸,爆炸产生的能量可以比太阳100亿内里释放的所有能量还多100多倍。

当恒星爆炸的灰烬散去之后,黑洞将从恒星的内部显现出来。

黑洞形成原因宇宙早期的星云物质--绝大部分是氢的'极其稀薄的气体--由于自身的引力作用而收缩成恒星。

由于收缩过程中气体原子相互碰撞的频率和速度越来越高,导致气体温度上升并最终使恒星发光。

当温度如此之高,以致于氢原子碰撞后不再离开而是聚合成氦,这被称为"热核聚变"。

聚变释放出的巨大能量使恒星气体的压力进一步升高,并达到足以平衡恒星内部引力的程度,于是恒星的收缩停止下来,并在相当长的时间里稳定地燃烧。

当恒星耗尽了这些氢之后,由于核反应的减弱而开始变冷,恒星气体的压力不足以抵抗自身引力的而导致恒星重新开始收缩。

什么是黑洞

什么是黑洞黑洞是宇宙中最为神秘的存在,它代表了极端的物理现象,即外界无法进入,内部也无法逃离。

在本篇文章中,我们将一起来聊聊什么是黑洞,它们有何重要性,它们有什么特点,以及目前人们想了解的一些其他信息。

一、什么是黑洞黑洞是一种物理现象,非常强大的引力将物质紧密地压缩至一点,形成了一个深海般的漩涡,从而产生了无法被任何东西来回抵抗的次空间。

1.黑洞的形成黑洞的形成是由一个叫做黑洞原理的物理原理所决定的。

当物质、能量和引力达到一定程度时,产生重力变强,压缩到一点,形成黑洞,而由于内部重力过强,任何东西都无法逃逸,也没有越过边界的可能性,这种紧缩成一点的物质体就叫做黑洞。

2.特点黑洞特性一般分为两类:一类是因子,它们由广义相对论和引力理论计算出来,比如质量、磁场和时空曲率,它们应用在黑洞研究中;另一类是特性,比如黑洞的时空洞穴、相对论的不可祛除效应和引力在黑洞上的作用等,这些特性都难以测量和计算,显示出它们的神秘之处。

二、黑洞的重要性黑洞不仅掩盖了宇宙的一些神秘力量,还可以推动物理学的发展,使人们对宇宙初始状态更加认识。

1.黑洞中的物质特性黑洞除了被认为是重力宇宙中意外的存在之外,还体现了它们独一无二的物质性质。

在黑洞中,由于引力非常强大,所以大部分的物质都被挤压成了化学元素的最基本状态,如氢、氦等,形成与任何其他地方不同的沉淀状态。

2.黑洞让科学发展到一个新高度黑洞提供了一个探索宇宙现象的视角,它可以解释宇宙是如何一步步从宇宙初始状态发展成现在的样子,它也是宇宙终极状态,人们企图通过对黑洞的研究来解释这个宇宙,从而让科学发展到一个新的高度。

三、人们目前想了解的黑洞信息黑洞是宇宙中最神秘的存在,蕴藏着深不可测的秘密,人们痴迷于此,总想探索有关黑洞的全部未知信息。

1.内部结构信息内部结构是有关黑洞的一个重要信息,人们对其的研究主要包括:黑洞的磁场强度、重力场强度和内部温度以及存在什么样的物质等研究。

2.外部特性人们也想了解黑洞外部特性,包括黑洞的质量、自旋、磁场以及外部温度以及自发放射物质等信息。

什么是黑洞

什么是黑洞?它们是如何形成的?
黑洞是宇宙中一种极端密度的天体,其引力非常强大,甚至连光都无法逃脱。

在黑洞的边界,称为事件视界,引力如此之强,以至于连光都无法逃脱,因此黑洞看起来是“黑的”,因为它们吸收了所有进入的光线,使其无法反射或发射出来。

黑洞的形成通常与恒星的演化有关。

当一个恒星耗尽了核心燃料并耗尽核反应时,它会发生塌缩。

如果恒星的质量足够大,塌缩的核心可能会形成一个非常致密的天体,即黑洞。

具体地说,黑洞的形成通常经历以下阶段:
恒星的演化:一个恒星通过核聚变反应产生能量并保持平衡。

但当恒星内部的核燃料耗尽时,核聚变反应停止,内部压力无法维持恒星的平衡,恒星开始坍缩。

超新星爆发:在恒星内部的坍缩过程中,如果质量足够大,可能会发生超新星爆发。

这是一种巨大的爆炸,释放了大量的能量,并将恒星的外层物质抛射到太空中。

恒星塌缩:在超新星爆发之后,残留下来的恒星核心可能会继续坍缩,形成一个极其密集的天体,即黑洞。

这个恒星核心的密度非常之大,引力极其强大,以至于甚至连光都无法逃脱。

总的来说,黑洞是由质量足够大的恒星核心在恒星演化的过程中塌缩形成的。

这些天体的引力非常之大,以至于连光也无法逃脱,因此它们被称为黑洞。

什么是黑洞?

什么是黑洞?
黑洞是宇宙中非常神秘的物质。

它可能存在于很多星系中,但仍
然非常难以解释。

它们的存在让我们想象力大增,甚至被认为是宇宙
的强力神秘存在。

黑洞似乎可以释放出很多可怕的秘密,一起来看一看:
一、黑洞是什么?
黑洞是宇宙中非常强大的天体物质,由极强的引力,使其在一定
条件下可以吸收一切光线,永远无法被人们所看见,然而质量却如此
巨大,以至于它们能影响到其他物体的运行行为。

由于它们对周围物
体的影响力非常巨大,所以被称为“黑洞”。

二、什么是单子星?
单子星(Singular Stars)是一种巨大的物质结构,具有超大的引力。

这种引力有超大的吸引力,足以将它周围的物质汇聚成一个点,变成
一个极具引力的独立的天体,就是黑洞。

三、黑洞的科学解释
根据相对论,黑洞在将大量物质收缩到一点时,它的重力会成比
例放大。

这个现象被称为空间“弯曲”,由于它吸引物质的极大引力,
物质无法阻挡它们的冲力,将会被全部吸入,形成了黑洞。

四、黑洞的危险
黑洞的危险有多个方面。

首先,它的伟大吸力会对周围的物体产生致命的影响,可能造成巨大的损失。

其次,由于黑洞本身的力量太大,它们可能会破坏整个星系,并变成一块不可访问的大洞。

此外,黑洞也可能会释放出大量破坏性的环境,威胁一切周围的物体。

五、如何研究黑洞?
由于黑洞被看作宇宙中最强大的存在,人们对它极为痴迷,也想要更好地了解它。

但没有任何直接的观测手段可以用来探索黑洞,只有通过长时间的研究,才能推测它的特性、性质和大小等,从而对外界的环境变化有所预见。

黑洞的诞生原理

黑洞的诞生原理黑洞的诞生原理是由爱因斯坦的广义相对论提出的。

广义相对论是描述引力的理论,根据这个理论,质量和能量会弯曲时空,而这种弯曲引起物体间的相互作用。

在宇宙中,当一个物体的质量足够大,密度足够高时,它就会发生坍缩。

坍缩的过程会使物体越来越密集,同时引力也会变得越来越强。

当物体质量超过一定的临界值时,引力会变得无法抵抗,物体将坍缩到极端的程度,形成一个极为密集的天体,即黑洞。

黑洞的临界质量,也被称为史瓦西半径,是指黑洞的半径等于光在真空中传播速度下能够绕黑洞一周的距离。

在这个临界质量下,黑洞是不可逆的,无法逃逸。

这是因为黑洞的引力场非常强大,它的密度和引力场曲率变成无穷大,物质完全被吸引到黑洞内部。

黑洞的诞生过程可以分为几个阶段。

首先,当一个恒星的核燃料耗尽时,核反应会停止,而内部的核心受到引力的挤压,核反应停止后的恒星内部没有了能够平衡核心压力的力量,核心开始坍缩。

其次,在核心坍缩的过程中,引力会继续增加,将物质拖向核心,使得核心的密度增加。

核心内部的原子核会继续被挤压,原子间的电子和质子会结合形成中子,并释放出巨大的能量。

最后,在核心坍缩到一定程度时,物质的密度变得极高,原子核的层次结构被摧毁,物质几乎全部被压缩到一个非常小且极为紧密的空间内。

这时,形成了一个极为密集的天体,即黑洞。

一旦黑洞形成,它将继续吸收周围的物质。

它的引力场极强,甚至连光也无法逃逸。

黑洞周围的物质会被吸引到黑洞的事件视界内,这是一个无法逃逸的区域。

事件视界是黑洞表面上的一个区域,在这个区域内,物体无法逃离黑洞的引力。

黑洞的存在可以通过间接观测进行验证。

当有物质被吸引到黑洞附近时,会形成一个类似于盘状的吸积盘,同时释放出巨大的光和射电辐射。

这些辐射可以被天文学家使用望远镜进行观测,从而间接地证实黑洞的存在。

总结起来,黑洞的诞生是由于质量足够大且密度足够高的物体发生坍缩过程,形成极为密集的天体。

它的形成与爱因斯坦的广义相对论密不可分,而黑洞的存在可以通过间接观测进行验证。

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黑洞
作者:
来源:《求知导刊》2013年第12期

黑洞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。

黑洞的形成
跟白矮星和中子星一样,黑洞也是由恒星演化而来的。当一颗恒星衰老时,它的热核反应
已经耗尽了中心的燃料(氢),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,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。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(史瓦西半径),正像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。

黑洞研究历史的主要节点
法国物理学家拉普拉斯预言:“一个质量如250个太阳,而直径为地球的发光恒星,由于
其引力的作用,将不允许任何光线离开它。由于这个原因,宇宙中最大的发光天体,却不会被
我们看见。”

在爱因斯坦发表广义相对论后,德国天文学家卡尔·史瓦西即得到爱因斯坦场方程的精确
解,能够对于点质量与球形质量所产生的引力场给出描述,这包括史瓦西度规和史瓦西半径等
概念。

德国天文学家沃尔特·巴德和瑞士天文学家弗里茨·兹威基指出,当一个衰老的大质量恒星
核无法再通过热核反应产生能量时,它有可能会通过引力坍缩的过程坍缩为一个中子星或黑
洞。

美国物理学者欧本海默计算出,一颗质量超过太阳质量3倍( 欧本海默极限)而又没有
任何热核反应的“冷恒星”,一定会在自身引力的作用下坍缩成为黑洞,也就是说该恒星已经成
为死亡遗骸。
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英国天文学者霍金提出黑洞蒸发的概念,会出现四种可能性:直接湮灭、双双落入黑洞、
正粒子落入黑洞而负粒子逃脱、负粒子落入黑洞而正粒子逃脱,而且最后一种可能性最低。

黑洞的分类
按质量分类
超重黑洞:质量可以是太阳的数百万至170亿倍。迄今所知最大的黑洞在星系NGC 1277
的中心,质量约为太阳的170亿倍。

中介质量黑洞:是质量超过恒星黑洞(数十倍太阳质量),但远小于超重黑洞(数百万倍
太阳质量)的一种黑洞。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。

恒星黑洞:大质量恒星(大约20倍太阳质量)引力坍塌后所形成的黑洞,可以借由伽马
射线暴或超新星来发现它的踪迹。

微型黑洞:又称作量子黑洞或者迷你黑洞,是很小的黑洞。微型黑洞的产生有可能是在大
型强子对撞机内就可以观测到的重要现象。

按物理特性分类
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1916~1918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。
原初黑洞
原初黑洞是理论预言的一类黑洞,目前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发时发出的高能伽马射线。

黑洞的天文观测
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黑洞形成后,周遭的物质会不断被吸入黑洞中而无法被观测,更无法指出当黑洞单独存
在,但当双星中的一方为黑洞时,来自另一方星球的气团不断流入黑洞,骤然激起的高温,这
时X射线闪光等会发亮,此时可以间接发现黑洞存在。由于黑洞观测有实际的困难度存在,
宣称某个星体是黑洞者,通常都只给出几张模糊的照片或部分的数据,黑洞的所有特征无法全
面验证,一般媒体报道实际仅有部分资讯,无法满足专业天体物理的数据要求,因此天文数据
库当中,并没有黑洞,仅有黑洞候选星。

人们为了寻找黑洞付出很多努力,成果却不多,20世纪的70年代才找到4个黑洞候选
者,在90年代之后又发现6对新的X射线双星黑洞候选者,其中2个在大麦哲伦星系里,8
个在银河系内,并于2000年后续续探测出7个,有人估计过去100亿年中银河系平均每100
年有一颗超新星爆炸,而每100个中有1颗导致黑洞形成,那么银恒系应该有100万个恒星级
黑洞,可是至2007年也只有找到一共17个黑洞候选者。

黑洞的天文观测
美国宇航局2010年11月15日发现地球附近有一个年仅30岁的黑洞,这也是人类科学史
上发现的最年轻的黑洞。这个30岁的黑洞是距离地球约5000万光年的M100星系中的超新星
“SN1979C”的余烬。根据钱德拉X射线望远镜、美国雨燕卫星、欧洲宇航局牛顿X射线天文
望远镜(XMM-Newton )以及德国伦琴卫星获得的数据显示一个明亮的X射线源,这个X射
线源在1995年到2007年这段观测期内一直非常稳定,这表明这个天体是一个黑洞,它正在吞
噬这颗超新星和伴星落下的物质。这是唯一一个人类全程见证它形成的黑洞,也是超新星爆炸
能够形成黑洞的唯一的直接证据。

天鹅座X-1的赌约
天鹅座X-1曾是物理学家史蒂芬·霍金和基普·索恩打赌的主角,霍金赌这个空间里没有黑
洞存在。霍金后来解释,这是一个“保险措施”。

在《时间简史》里,霍金写道:“对我而言是一个保险的形式。我对黑洞做了许多研究,
如果发现黑洞不存在,则这一切都成为徒劳。但在这种情形下,我将得到赢得打赌的安慰,他
要给我4年的杂志《侦探》。如果黑洞确实存在,基普·索恩将得到1年的《阁楼 (杂
志)》。我们在1975年打赌时,大家80%断定,天鹅座是一个黑洞。迄今,我可以将大约
95%是肯定的,但输赢最终尚未见分晓。”

根据《时间简史》的十周年更新版本,霍金已经输了打赌,因为之后的观测数据支持黑洞
理论。在索恩的《黑洞与时间扭曲》中,索恩写道:1990年霍金到南加州大学演讲,当时索
恩人在莫斯科,于是霍金大张旗鼓闯入索恩的办公室拿出当年的赌据来按手指认输。
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