《黑洞理论的提出与发展》

《黑洞理论的提出与发展》

自从有人类以来，人类便一直梦想飞上蓝天，可没人知道在湛蓝的天幕之外还有一个硕大的黑色空间。在这个空间有光，有水，有生命。我们美丽的地球也是其中的一员。虽然宇宙是如此绚烂多彩，但在这里也同样是危机四伏的。小行星，红巨星，超新星大爆炸，黑洞……。“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。

“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。我们都知道因为黑洞不能反射光，所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。通过科学家的观测，黑洞周围存在辐射，而且很可能来自于黑洞，也就是说，黑洞可能并没有想象中那样黑。霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子，这些粒子在太空中成对产生，不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后，有的就会消失在茫茫太空中。一般说来，可能直到这些粒子消失时，我们都未曾有机会看到它们。霍金还指出，黑洞产生的同时，实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中，另一个则会逃逸，一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言，看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。所以，引用

霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”，它实际上还发散出大量的光子。

黑洞的提出可追溯到牛顿时代，当时拉普拉斯等人根据牛顿理论提出了黑洞的假设。30多年前，美国物理学家慧勒将“黑洞”这个名词正式提出，并对其进行精确定义。即处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。

黑洞是爱因斯坦广义相对论中最为著名的预言之一。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说，适用于行星、恒星，也适用于黑洞。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。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)，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，顾名思义就是看不见的具有超强吸引力的物质。它际上是一团质量很大的物质，其引力极大，形成一个深井。它是由质量和密度极大的恒星不断坍缩而形成的，当恒星内部的物质核心发生极不稳定变化之后会形成一个称为“奇点”的孤立点。他会将一切进入视界的物质吸入，任何东西不能从那里逃脱出来。他没有具体形状，也无法看见它，只能根据周围行星的走向来判断它的存在。

但是黑洞并非只吞噬物质，也会向外释放一些曾被它吸入物质的信息。有些气体在被黑洞强大引力吸入时，会由于压力逐渐增大而发热，这时候它们会向外部辐射一些电磁信号。美国天文学家利用美国宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜发现，星系中具有高密度旋转中心并能吸入附近任何物质的黑洞，利用能量的效率极高，堪称宇宙的“节能冠军”。这一发现表明，黑洞在宇宙中的角色比早先认为的更复杂。研究人员用一种简单的办法来测算黑洞的能量效率：他们先根据“钱德拉”望远镜观测的星系内层大小来计算黑洞能获得多少物质的能量，再根据炽热气团中的空洞大小来计算黑洞释放出多少能量。结果发现，黑洞释放的能量几乎接近于它。

美国俄亥俄大学天文学家布赖恩·麦克纳马拉和他的同事也在最近一期的英国科学杂志《科学》上发表论文披露 他们发现了一个巨大的黑洞 该黑洞的大小相当于整个太阳系 吞进的星体质量相当于3亿个太阳，引起的气体喷发是迄今为止科学家在宇宙中发现的最大。2010年3月，美国印第安纳大学的尼古德姆•波普拉维斯基发表一项进入黑洞的运动粒子研究分析报告中称，每个黑洞的内部可能

存在着另一个宇宙。或许银河系和其它星系中巨大的黑洞正是通往其它宇宙空间的桥梁。可见，在科技发展的今天，科学家们仍在不断追求“黑洞“的真相。而在不久的将来，当我们参透黑洞的奥秘时，一定会给我们全人类带来巨大的收益。

黑洞只是宇宙千千万万奥秘中的一员，但我们探求它的小部分秘密就不知花费了多少时间，一代人的力量是有限的，但千百万代人的力量汇聚在一起就一定会成功，相信我们以及我们的后代在不久的将来会将黑洞以至整个宇宙的奥秘完全探求出来。