黑洞圖片及文字壁紙

❶ 求《星際穿越》中黑洞的原圖 想用作壁紙

圖片就是1800×1200高清；

❷ 給我個黑洞圖片

首先要說，純黑洞是看不到的，因為強大的引力使光和大多數射線無法逃逸，其次，除非是星系中心的超大黑洞，一般黑洞都是很小的。。科學家對黑洞一般都是通過黑洞吸積物，放出的X射線，以及引力透鏡效應來觀測和猜測的。所以所有圖片都是想像圖。

圖1，黑洞。

❸ 超級黑洞圖片：什麼是黑洞

黑洞是現代廣義相對論中，宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大，使得視界內的逃逸速度大於光速。
1916年，德國天文學家卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild）通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解，這個解表明，如果將大量物質集中於空間一點，其周圍會產生奇異的現象，即在質點周圍存在一個界面——「視界」一旦進入這個界面，即使光也無法逃脫。這種「不可思議的天體」被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒（John Archibald Wheeler）命名為「黑洞」。
「黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體」。[1-3]
黑洞無法直接觀測，但可以藉由間接方式得知其存在與質量，並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的「邊緣訊息」，可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。
2017年12月7日，美國卡耐基科學研究所科學家發現有史以來最遙遠的超大質量黑洞，其質量是太陽的8億倍[4] 。

TA說

❹ 有沒有人有這張圖，黑洞壁紙圖片中有個黑人小孩的笑臉。

❺ 高清黑洞照片是怎樣的，關於黑洞你了解多少

這是最新的黑洞真實高清大圖，是由事件視界望遠鏡（EHT）合作組織發布的。

所以，探索黑洞以及更廣闊的宇宙，正是需要如此大膽的想像和縝密的研究。

❻ 我要黑洞的圖片

宇宙黑洞-內部結構模型圖解

圖中＋－號代表不可分割的最小正負弦信息單位-弦比特（string bit）

（名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為，萬物源於量子比特）

註：位元即比特

❼ 黑洞的圖

黑洞沒有光線射出怎麼可能看得見？？

不過我記得馬頭狀星雲的照片上有一個黑暗區，懷疑就是黑洞吸收光線造成的。

斯皮策太空望遠鏡捕捉到的宇宙中隱藏黑洞的圖片，其中黃色亮點表示一個內含「類星體」黑洞的遙遠星系，它的外圍被一層宇宙氣體塵埃緊密環繞。
近日國際天文學家通過美國宇航局斯皮策太空望遠鏡的一項最新觀測結果，在宇宙中某一狹窄區域范圍內，首次同時發現了多達21處卻一直深度隱藏著的宇宙「類星體」黑洞群。
這一重大發現第一次從正面證實了多年來天文學領域有關宇宙中有數目眾多的隱身黑洞廣泛存在的推測。充分的證據使人們相信，在浩瀚的宇宙中，的確充滿著各種各樣未被發現的巨大引力源泉--"類星體"黑洞群體。有關該項最新發現的詳細內容，研究人員已撰文正式刊登在了2005年8月4日出版的《自然》雜志中。
「深藏不露」的類星體
我們知道在現實中的宇宙黑洞，由於其巨大的引力作用，連光線都被緊密吸引束縛，因而無法被人們直接觀測發現。為確定黑洞天體存在的證據，天文學家通過研究發現，在黑洞周圍的物質行為具有其特定行為：在黑洞周圍的宇宙空間中，氣體物質具有超高的溫度，並且在被黑洞強大引力場吸引劇烈加速後，這些物質在徹底消失之前均會被提升到接近光速。而當氣體物質被黑洞徹底吞噬後，整個過程都會釋放出大量的X-射線。通常正是這些逃逸出來的X-射線，顯示出此處有黑洞確實存在的跡象。這便是以往人們發現黑洞的最直接證據。
而另一方面，在一些格外活躍的超大型宇宙黑洞周圍，由於其對周邊物質劇烈的吸引和吞噬行為，還會在黑洞星體外圍產生一層厚重的宇宙氣體和塵埃雲層，這便進一步增大了對黑洞體附近區域的觀測難度，阻礙了天文學家對這些超大黑洞存在的發現工作。天文學上將這些極度活躍的黑洞定義為"類星體"。普通情況下，一個類星體平均一年總共吞噬的物質質量，相當於1000個中等恆星質量的總和。一般情況下，這些類星體距離太陽系都非常遙遠，當我們觀測到他們時已經是億萬年以後的現在，這說明此類黑洞的活動出現在宇宙誕生初期。科學家推定，這種黑洞正是在成長壯大中的宇宙星系前身，所以將其命名為"類星體"。
到目前為止，只有為數不多的幾個"類星體"黑洞被發現，在浩瀚的宇宙深處，是否還有數量眾多的其它類星體存在，仍有待人們進一步去發現，而天文學家在該領域的研究工作則完全依靠對宇宙內部X-射線的全面觀測研究來予以證實。
「充滿」了黑洞的宇宙
近日，來自英國牛津大學的阿里耶-馬丁內茲-聖辛格教授在介紹其首次對宇宙間隱藏黑洞的發現時說，"從以往對宇宙X-射線的觀察研究中，本希望能找到宇宙中大量隱藏類星體存在的證據，但結果確都不盡如人意，令人失望。"而近日根據美國宇航局NASA的斯皮策太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的最新觀察結果，天文學家則成功穿透了遮蔽類星體黑洞的外圍宇宙塵埃雲層，捕捉到了其中一直暗藏不露的內部黑洞體。由於斯皮策太空望遠鏡能夠有效收集能穿透宇宙塵埃層的紅外光線，使得研究人員順利地在一個非常狹窄的宇宙空間區域內，同時發現了數量多達21個早已存在卻又"隱藏不露"的類星體黑洞群。
來自美國加州理工大學斯皮策科學中心的研究小組成員馬克-雷斯在接受媒體訪問時同時也表示，「如果我們拋開此次發現的21個宇宙類星體黑洞，放眼宇宙中的其它任何區域，我們完全可以大膽預測，必將有數量眾多隱藏著的黑洞將會被陸續發現。這意味著，一如我們原先推測的那樣，在不為人知的宇宙深處，一定有數量眾多、質量超大的黑洞巨無霸，正藉助著星際塵埃的隱蔽，在暗地裡不斷發展壯大著。」

黑洞模擬圖片
上海科學家率國際小組拍攝到高解析度「射電照片」
在我們生活的銀河系中心位置，藏匿著一個人肉眼無法看見的「超級黑洞」：它的直徑與地球相當，質量卻至少是太陽的40萬倍。它「吞噬」周圍的所有物質，連光也無法逃逸出去。利用國際最先進的地面望遠鏡陣列，上海科學家領導的一個國際小組成功拍攝到了迄今為止最接近該黑洞的「射電照片」。
今天出版的英國《自然》雜志刊登了這一重大成果，並專門配發了評論。主持此項工作的中科院上海天文台沈志強研究員說，這是現有觀測條件下，確認銀河系中心存在該「超級黑洞」的最令人信服的證據。這個黑洞位於人馬座方向，距地球約26000光年。
據悉，早在上世紀30年代，天文學家就從理論上預言了黑洞存在，但由於它本身不發光，因此，如何從觀測上證實黑洞成為現代天體物理學最具挑戰性的課題之一。近幾年來，包括「哈勃」等空間和地面大型望遠鏡已經遴選出許多「候選黑洞」，其中離我們最近的銀河系人馬座目標是各國天文學家競相研究的熱點。
從1997年開始，利用位於北半球10個射電望遠鏡組成的陣列，沈志強領導的國際小組展開大量觀測，並用新方法不斷提高觀測精度。在5年中，無線電波的「視線」一步步接近該黑洞，最終獲得了世界上第一張3.5毫米波長的高解析度圖像。
「這是人類第一次看到距離黑洞中心如此近的區域，確實令人興奮」，沈志強說。通過觀測，科學家們發現，這個「超級黑洞」不僅質量極大、體積極小，且密度也十分驚人，比現有的「候選黑洞」密度要大10000億倍以上。

根據黑洞理論，黑洞是由大質量的恆星坍縮形成的。此時原來構成恆星的物質集中於一「點」，其密度趨向無限大，以至於光都無法逃脫它的引力。因此從外界看，這種天體是全黑的。由於黑洞的這一特點，使得天文學家尋找黑洞的工作十分困難。天文學家只能根據黑洞能夠劇烈地「吞噬」它附近的天體這一性質，確定其存在。
通常黑洞有三種類型，一種是位於星系中央的「超級黑洞」，另一種是恆星級的黑洞，其質量大概有數十個太陽左右。還有是介於兩者中間的「中等質量黑洞」。

❽ 人類首張黑洞照片公布，你對外太空有哪些暢想

黑洞照片，你看到了又能怎麼樣，黑洞那麼神秘，從目前來看，黑洞是人類無法探索的，它裡面有什麼，我們根本不能確定。就那麼一張照片，還是兩年時間才P起來的，有啥震驚的。
外太空，我們人類一共才有幾個人出去了地球，最遠才到月球，也就是美國的的NASA的那個探測器不也剛到太陽系邊緣嗎，我們怎麼去暢想，也對，也只能去暢想了，想想外星人什麼時候來攻打地球，流浪地球會不會變成真的，黑洞會不會把銀河系吞噬了，黑洞裡面到底有什麼！
反正我有生之年是只能想想了，我們人類的存在到底是真是假還不確定，也許只是某位大神暢想出來的虛擬世界。到目前為止，還沒有在另外任何一個適宜人類生存的星球上發現任何生命跡象。也許我們是被遺忘了，或者是某種生物發生變異，才產生了人類。
我們作為宇宙中一個微生物身上的細菌，連微生物身上都脫離不出來，怎麼去研究宇宙，只能一味地空想，也許某天空想會成真。

❾ 宇宙黑洞的圖片

【黑洞簡介】

廣義相對論預言的一種特別緻密的暗天體[1]。大質量恆星在其演化末期發生塌縮，其物質特別緻密，它有一個稱為「視界」的封閉邊界，黑洞中隱匿著巨大的引力場，因引力場特別強以至於包括光子(即組成光的微粒，速度c=3.0×10^8m/s)在內的任何物質只能進去而無法逃脫。形成黑洞的星核質量下限約3倍太陽質量，當然，這是最後的星核質量，而不是恆星在主序時期的質量。除了這種恆星級黑洞，也有其他來源的黑洞——所謂微型黑洞可能形成於宇宙早期，而所謂超大質量黑洞可能存在於星系中央。（參考：《宇宙新視野》）黑洞可以經由電子儀器觀查到。

黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為「黑洞」的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它，只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。雖然這么說，但黑洞還是有它的邊界，即「事件視界（視界）」。據猜測，黑洞是死亡恆星的演化物，是在特殊的大質量超巨星坍縮時產生的。另外，黑洞必須是一顆質量大於錢德拉塞卡極限的恆星演化到末期而形成的，質量小於錢德拉塞卡極限的恆星是無法形成黑洞的。（有關參考：《時間簡史》——霍金著和《果殼中的宇宙》——霍金著）

■物理學觀點的解釋黑洞其實也是個星球，只不過它的密度極大，靠近它的物體都被它的引力所約束(就好像人在地球上沒有飛走一樣)。對於地球來說，以第二宇宙速度來飛行就可以逃離地球，但是對於黑洞來說，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，光速已經是極限速度了。所以連光都跑不出來，於是射進去的光沒有反射回來，我們的眼睛就看不到任何東西，只是黑色一片。

■是否存在黑洞黑洞可能是宇宙中最神秘的地方，自從黑洞理論提出以來，愛因斯坦和霍金都肯定了黑洞的存在，絕大多數科學家都致力於尋找黑洞確切存在的證據來完善黑洞理論，美國航空航天局甚至要給附近的黑洞做「人口普查」。但是，有一批美國科學家目前卻提出全新的看法，認為所謂的黑洞根本是子虛烏有。

【黑洞動力學】

為了理解黑洞的動力學和理解它們是怎樣使內部的所有事物逃不出邊界，我們需要討論廣義相對論。

■廣義相對論相關

廣義相對論是愛因斯坦創建的引力學說，適用於行星、恆星，也適用於「黑洞」。愛因斯坦在1916年提出來的這一學說，說明空間和時間是怎樣因大質量物體的存在而發生畸變。簡言之，廣義相對論說物質彎曲了空間，而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運動。

再讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先，考慮時間（空間的三維是長、寬、高）是現實世界中的第四維[2]（雖然難於在平常的三個方向之外再畫出一個方向，但我們可以盡力去想像）。其次，考慮時空是一張巨大的綳緊了的體操表演用的彈簧床的床面。

愛因斯坦的學說認為質量使時空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景：石頭的重量使得綳緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產生更大的效果，使床面下沉得更多。事實上，石頭越多，彈簧床面彎曲得越厲害。

同樣的道理，宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣，質量比太陽大得多的天體比等於或小於一個太陽質量的天體使空間彎曲得厲害地多。

如果一個網球在一張綳緊了的平坦的彈簧床上滾動，它將沿直線前進。反之，如果它經過一個下凹的地方，則它的路徑呈弧形。同理，天體穿行時空的平坦區域時繼續沿直線前進，而那些穿越彎曲區域的天體將沿彎曲的軌跡前進。

現在再來看看黑洞對於其周圍的時空的影響。設想在彈簧床面上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然，石頭將大大地影響床面，不僅會使其表面彎曲下陷，還可能使床面發生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現，若宇宙中存在黑洞，則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。

現在我們來看看為什麼任何東西都不能從黑洞逃逸出去。正如一個滾過彈簧床面的網球，會掉進大石頭形成的深洞一樣，一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而且，若要挽救運氣不佳的物體需要無窮大的能量。

我們已經說過，沒有任何能進入黑洞而再逃離它的東西。但科學家認為黑洞會緩慢地釋放其能量。著名的英國物理學家霍金在1974年證明黑洞有一個不為零的溫度，有一個比其周圍環境要高一些的溫度。依照物理學原理，一切比其周圍溫度高的物體都要釋放出熱量，同樣黑洞也不例外。一個黑洞會持續幾百萬萬億年散發能量，黑洞釋放能量稱為：「霍金輻射」。黑洞散盡所有能量就會消失。

處於時間與空間之間的黑洞，使時間放慢腳步，使空間變得有彈性，同時吞進所有經過它的一切。1969年，美國物理學家約翰·阿提·惠勒將這種貪得無厭的空間命名為「黑洞」。

我們都知道因為黑洞不能反射光，所以看不見。在我們的腦海中黑洞可能是遙遠而又漆黑的。但英國著名物理學家霍金認為黑洞並不如大多數人想像中那樣黑。通過科學家的觀測，黑洞周圍存在輻射，而且很可能來自於黑洞，也就是說，黑洞可能並沒有想像中那樣黑。霍金指出黑洞的放射性物質來源是一種實粒子，這些粒子在太空中成對產生，不遵從通常的物理定律。而且這些粒子發生碰撞後，有的就會消失在茫茫太空中。一般說來，可能直到這些粒子消失時，我們都未曾有機會看到它們。

霍金還指出，黑洞產生的同時，實粒子就會相應成對出現。其中一個實粒子會被吸進黑洞中，另一個則會逃逸，一束逃逸的實粒子看起來就像光子一樣。對觀察者而言，看到逃逸的實粒子就感覺是看到來自黑洞中的射線一樣。

等恆星的半徑小於一特定值（天文學上叫「史瓦西半徑」）時，就連垂直表面發射的光都被捕獲了。到這時，恆星就變成了黑洞。說它「黑」，是指任何物質一旦掉進去，就再不能逃出，包括光。實際上黑洞真正是「隱形」的．(其實黑洞也不是隱形，因為「隱形"是指光可以通過該物體。而光不能通過黑洞。）

【黑洞的特殊】

與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有「隱身術」，人們無法直接觀察到它，連科學家都只能對它內部結構提出各種猜想。那麼，黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。

在地球上，由於引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恆星發出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術。

更有趣的是，有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球，它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恆星的「臉」，還同時看到它的側面、甚至後背！

「黑洞」無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘面紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過，這些當代天體物理學的最新成果不是在這里三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。

【黑洞的劃分】

■劃分一

按組成來劃分，黑洞可以分為兩大類。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轉的巨大的暗能量組成，它內部沒有巨大的質量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋轉，其內部產生巨大的負壓以吞噬物體，從而形成黑洞，詳情請看「宇宙黑洞論」。暗能量黑洞是星系形成的基礎，也是星團、星系團形成的基礎。

物理黑洞

物理黑洞由一顆或多顆天體坍縮形成，具有巨大的質量。當一個物理黑洞的質量等於或大於一個星系的質量時，我們稱之為奇點黑洞。暗能量黑洞的體積很大，可以有太陽系那般大。它的比起暗能量黑洞來說體積非常小，它甚至可以縮小到一個奇點。

■劃分二

1972年，美國普林斯頓大學青年研究生貝肯斯坦提出黑洞"無毛定理"：星體坍縮成黑洞後，只剩下質量，角動量，電荷三個基本守恆量繼續起作用。其他一切因素("毛發")都在進入黑洞後消失了。這一定理後來由霍金等四人嚴格證明。

由此,根據黑洞本身的物理特性，可以將黑洞分為以下四類。

(1)不旋轉不帶電荷的黑洞。它的時空結構於1916年由施瓦西求出稱施瓦西黑洞。

(2)不旋轉帶電黑洞，稱R-N黑洞。時空結構於1916-1918年由Reissner（賴斯納）和Nordstrom（納自敦）求出。

(3)旋轉不帶電黑洞，稱克爾黑洞。時空結構由克爾於1963年求出。

(4)一般黑洞，稱克爾-紐曼黑洞。時空結構於1965年由紐曼求出。

【黑洞的吸積】

黑洞通常是因為它們聚攏周圍的氣體產生輻射而被發現的，這一過程被稱為吸積。高溫氣體輻射熱能的效率會嚴重影響吸積流的幾何與動力學特性。目前觀測到了輻射效率較高的薄盤以及輻射效率較低的厚盤。當吸積氣體接近中央黑洞時，它們產生的輻射對黑洞的自轉以及視界的存在極為敏感。對吸積黑洞光度和光譜的分析為旋轉黑洞和視界的存在提供了強有力的證據。數值模擬也顯示吸積黑洞經常出現相對論噴流也部分是由黑洞的自轉所驅動的。

天體物理學家用「吸積」這個詞來描述物質向中央引力體或者是中央延展物質系統的流動。吸積是天體物理中最普遍的過程之一，而且也正是因為吸積才形成了我們周圍許多常見的結構。在宇宙早期，當氣體朝由暗物質造成的引力勢阱中心流動時形成了星系。即使到了今天，恆星依然是由氣體雲在其自身引力作用下坍縮碎裂，進而通過吸積周圍氣體而形成的。行星（包括地球）也是在新形成的恆星周圍通過氣體和岩石的聚集而形成的。但是當中央天體是一個黑洞時，吸積就會展現出它最為壯觀的一面。然而黑洞並不是什麼都吸收的,它也往外邊散發質子.

【黑洞的毀滅】

■萎縮直至毀滅

黑洞會發出耀眼的光芒，體積會縮小，甚至會爆炸。當英國物理學家史迪芬.霍金於1974年做此預言時，整個科學界為之震動。

霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍，他結合了廣義相對論和量子理論。他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量，同時消耗黑洞的能量和質量（參考霍金的《時間簡史》，我們可以認定一對粒子會在任何時刻、任何地點被創生，被創生的粒子就是正粒子與反粒子，而如果這一創生過程發生在黑洞附近的話就會有兩種情況發生：兩粒子湮滅、一個粒子被吸入黑洞。「一個粒子被吸入黑洞」這一情況：在黑洞附近創生的一對粒子其中一個反粒子會被吸入黑洞，而正粒子會逃逸，由於能量不能憑空創生，我們設反粒子攜帶負能量，正粒子攜帶正能量，而反粒子的所有運動過程可以視為是一個正粒子的為之相反的運動過程，如一個反粒子被吸入黑洞可視為一個正粒子從黑洞逃逸。這一情況就是一個攜帶著從黑洞里來的正能量的粒子逃逸了，即黑洞的總能量少了，而愛因斯坦的公式E=mc^2表明，能量的損失會導致質量的損失）。當黑洞的質量越來越小時，它的溫度會越來越高。這樣，當黑洞損失質量時，它的溫度和發射率增加，因而它的質量損失得更快。這種「霍金輻射」對大多數黑洞來說可以忽略不計，因為大黑洞輻射的比較慢，而小黑洞則以極高的速度輻射能量，直到黑洞的爆炸。

【黑洞與地球】

黑洞沒有具體形狀，你也無法看見它，只能根據周圍行星的走向來判斷它的存在。也許你會因為它的神秘莫測而嚇的大叫起來，雖然它有強大的引力但與此同時這也是判斷它位置的一個重要證據，就算它的「正式邊界」還離我們很遠，我們也沒有任何手段能夠挽救（除非我們能夠在受到它的引力作用前拋棄地球，但是科學不是科幻小說，拋棄地球的可能性在未來很長一段時間內仍然十分渺茫）。這也是人類研究它的原因之一。

恆星,白矮星,中子星,誇剋星,黑洞是依次的五個密度當量星體,密度最小的當然是恆星,黑洞是物質的終極形態,黑洞之後就會發生大爆炸,能量釋放出去後,又進入一個新的循環.

【黑洞的密度】

黑洞是密度超大的星球,吸納一切,光也逃不了.(現在有科學家分析,宇宙中不存在黑洞,這需要進一步的證明,但是我們在學術上可以存在不同的意見)

補註：在空間體積為無限小（可認為是0）而注入質量接近無限大的狀況下，場無限強化的情況下黑洞真的還有實體存在嗎？或物質的最終結局不是化為能量而是成為無限的場？

[編輯本段]【黑洞的提出】

1967年，劍橋的一位研究生約瑟琳.貝爾發現了天空發射出無線電波的規則脈沖的物體，[Astronomy]TheBlackHole這對黑洞的存在的預言帶來了進一步的鼓舞。起初貝爾和她的導師安東尼.赫維許以為，他們可能和我們星系中的外星文明進行了接觸！我的確記得在宣布他們發現的討論會上，他們將這四個最早發現的源稱為LGM1－4，LGM表示「小綠人」（「LittleGreenMan」）的意思。然而，最終他們和所有其他人都得到了不太浪漫的結論，這些被稱為脈沖星的物體，事實上是旋轉的中子星，這些中子星由於在黑洞這個概念剛被提出的時候，共有兩種光理論：一種是牛頓贊成的光的微粒說；另一種是光的波動說。我們現在知道，實際上這兩者都是正確的。由於量子力學的波粒二象性，光既可認為是波，也可認為是粒子。在光的波動說中，不清楚光對引力如何響應。但是如果光是由粒子組成的，人們可以預料，它們正如同炮彈、火箭和行星那樣受引力的影響。起先人們以為，光粒子無限快地運動，所以引力不可能使之慢下來，但是羅麥關於光速度有限的發現表明引力對之可有重要效應。

英文黑洞[拼音][hēidòng]1783年，劍橋的學監約翰·米歇爾在這個假定的基礎上，在《倫敦皇家學會哲學學報》上發表了一篇文章。他指出，一個質量足夠大並足夠緊致的恆星會有如此強大的引力場，以致於連光線都不能逃逸——任何從恆星表面發出的光，還沒到達遠處即會被恆星的引力吸引回來。米歇爾暗示，可能存在大量這樣的恆星，雖然會由於從它們那裡發出的光不會到達我們這兒而使我們不能看到它們，但我們仍然可以感到它們的引力的吸引作用。這正是我們現在稱為黑洞的物體。

事實上，因為光速是固定的，所以，在牛頓引力論中將光類似炮彈那樣處理實在很不協調。（從地面發射上天的炮彈由於引力而減速，最後停止上升並折回地面；然而，一個光子必須以不變的速度繼續向上，那麼牛頓引力對於光如何發生影響呢？）直到1915年愛因斯坦提出廣義相對論之前，一直沒有關於引力如何影響光的協調的理論。甚至又過了很長時間，這個理論對大質量恆星的含意才被理解。

【黑洞的探索】互相旋轉的黑洞1928年，一位印度研究生——薩拉瑪尼安·錢德拉塞卡——乘船來英國劍橋跟英國天文學家阿瑟.愛丁頓爵士（一位廣義相對論家）學習。（據記載，在本世紀20年代初有一位記者告訴愛丁頓，說他聽說世界上只有三個人能理解廣義相對論，愛丁頓，然而，錢德拉塞卡意識到，不相容原理所能提供的排斥力有一個極限。恆星中的粒子的最大速度差被相對論限制為光速。這意味著，恆星變得足夠緊致之時，由不相容原理引起的排斥力就會比引力的作用小。錢德拉塞卡計算出；一個大約為太陽質量一倍半的冷的恆星不能支持自身以抵抗自己的引力。（這質量現在稱為錢德拉塞卡極限。）蘇聯科學家列夫•達維多維奇•蘭道幾乎在同時也得到了類似的發現。

這對大質量恆星的最終歸宿具有重大的意義。如果一顆恆星的質量比錢德拉塞卡極限小，它最後會停止收縮並終於變成一顆半徑為幾千英里和密度為每立方英寸幾百噸的「白矮星」。白矮星是它物質中電子之間的不相容原理排斥力所支持的。我們觀察到大量這樣的白矮星。第一顆被觀察到的是繞著夜空中最亮的恆星——天狼星轉動的那一顆。

蘭道指出，對於恆星還存在另一可能的終態。其極限質量大約也為太陽質量的一倍或二倍，但是其體積甚至比白矮星還小得多。這些恆星是由中子和質子之間，而不是電子之間的不相容原理排斥力所支持。所以它們被叫做中子星。它們的半徑只有10英里左右，密度為每立方英寸幾億噸。在中子星被第一次預言時，並沒有任何方法去觀察它。實際上，很久以後它們才被觀察到。

另一方面，質量比錢德拉塞卡極限還大的恆星在耗盡其燃料時，會出現一個很大的問題：在某種情形下，它們會爆炸或拋出足夠的物質，使自己的質量減少到極限之下，以避免災難性的引力坍縮。但是很難令人相信，不管恆星有多大，這總會發生。怎麼知道它必須損失重量呢？即使每個恆星都設法失去足夠多的重量以避免坍縮，如果你把更多的質量加在白矮星或中子星上，使之超過極限將會發生什麼？它會坍縮到無限密度嗎？愛丁頓為此感到震驚，他拒絕相信錢德拉塞卡的結果。愛丁頓認為，一顆恆星不可能坍縮成一點。這是大多數科學家的觀點：愛因斯坦自己寫了一篇論文，宣布恆星的體積不會收縮為零。其他科學家，尤其是他以前的老師、恆星結構的主要權威——愛丁頓的敵意使錢德拉塞卡拋棄了這方面的工作，轉去研究諸如恆星團運動等其他天文學問題。然而，他獲得1983年諾貝爾獎，至少部分原因在於他早年所做的關於冷恆星的質量極限的工作。

錢德拉塞卡指出，不相容原理不能夠阻止質量大於錢德拉塞卡極限的恆星發生坍縮。但是，根據廣義相對論，這樣的恆星會發生什麼情況呢？這個問題被一位年輕的美國人羅伯特•奧本海默於1939年首次解決。然而，他所獲得的結果表明，用當時的望遠鏡去觀察不會再有任何結果。以後，因第二次世界大戰的干擾，奧本海默本人非常密切地捲入到原子彈計劃中去。戰後，由於大部分科學家被吸引到原子和原子核尺度的物理中去，因而引力坍縮的問題被大部分人忘記了。

現在，我們從奧本海默的工作中得到一幅這樣的圖象：恆星的引力場改變了光線的路徑，使之和原先沒有恆星情況下的路徑不一樣。光錐是表示光線從其頂端發出後在空間——時間里傳播的軌道。光錐在恆星表面附近稍微向內偏折，在日食時觀察遠處恆星發出的光線，可以看到這種偏折現象。當該恆星收縮時，其表面的引力場變得很強，光線向內偏折得更多，從而使得光線從恆星逃逸變得更為困難。對於在遠處的觀察者而言，光線變得更黯淡更紅。最後，當這恆星收縮到某一臨界半徑時，表面的引力場變得如此之強，使得光錐向內偏折得這么多，以至於光線再也逃逸不出去。根據相對論，沒有東西會走得比光還快。這樣，如果光都逃逸不出來，其他東西更不可能逃逸，都會被引力拉回去。也就是說，存在一個事件的集合或空間——時間區域，光或任何東西都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者。現在我們將這區域稱作黑洞，將其邊界稱作事件視界，它和剛好不能從黑洞逃逸的光線的軌跡相重合。

當你觀察一個恆星坍縮並形成黑洞時，為了理解你所看到的情況，切記在相對論中沒有絕對時間。每個觀測者都有自己的時間測量。由於恆星的引力場，在恆星上某人的時間將和在遠處某人的時間不同。假定在坍縮星表面有一無畏的航天員和恆星一起向內坍縮，按照他的表，每一秒鍾發一信號到一個繞著該恆星轉動的空間飛船上去。在他的表的某一時刻，譬如11點鍾，恆星剛好收縮到它的臨界半徑，此時引力場強到沒有任何東西可以逃逸出去，他的信號再也不能傳到空間飛船了。當11點到達時，他在空間飛船中的夥伴發現，航天員發來的一串信號的時間間隔越變越長。但是這個效應在10點59分59秒之前是非常微小的。在收到10點59分58秒和10點59分59秒發出的兩個信號之間，他們只需等待比一秒鍾稍長一點的時間，然而他們必須為11點發出的信號等待無限長的時間。按照航天員的手錶，光波是在10點59分59秒和11點之間由恆星表面發出；從空間飛船上看，那光波被散開到無限長的時間間隔里。在空間飛船上收到這一串光波的時間間隔變得越來越長，所以恆星來的光顯得越來越紅、越來越淡，最後，該恆星變得如此之朦朧，以至於從空間飛船上再也看不見它，所餘下的只是空間中的一個黑洞。然而，此恆星繼續以同樣的引力作用到空間飛船上，使飛船繼續繞著所形成的黑洞旋轉。

但是由於以下的問題，使得上述情景不是完全現實的。你離開恆星越遠則引力越弱，所以作用在這位無畏的航天員腳上的引力總比作用到他頭上的大。在恆星還未收縮到臨界半徑而形成事件視界之前，這力的差就已經將我們的航天員拉成義大利面條那樣，甚至將他撕裂！然而，我們相信，在宇宙中存在質量大得多的天體，譬如星系的中心區域，它們遭受到引力坍縮而產生黑洞；一位在這樣的物體上面的航天員在黑洞形成之前不會被撕開。事實上，當他到達臨界半徑時，不會有任何異樣的感覺，甚至在通過永不回返的那一點時，都沒注意到。但是，隨著這區域繼續坍縮，只要在幾個鍾頭之內，作用到他頭上和腳上的引力之差會變得

❿ 黑洞到底是什麼樣子的

以人類的視角來看，黑洞絕對是一種奇葩的天體，通常它質量很大，體積又很小，但是引力又很大，在它的視界邊緣，光都難以逃脫，那麼黑洞到底是一個什麼樣子的東西呢？或者說它的形狀是啥樣呢？其實時至今日，還沒有一個人實際看到過它視界之內的樣子，包括全世界最權威的天文學家在內，對於黑洞的樣子都是根據理論而推測來的。所以我們看到有關黑洞的圖片或者視頻，要麼是一個黑黝黝的「洞」，要麼是一個黑黝黝的「球」。

其實黑洞這個詞很容易讓人誤解，以為就是一個黑幽幽的大洞。其實不是，天文學中的黑洞是一種天體，這個天體並不是一個大洞，而應該是一個球狀天體，但是它卻是一個無所不息的球狀天體。那麼科學家們為什麼稱它為「黑洞」呢？首先是因為這個東西既不會發光，也不會反光，比最黑的顏色還要黑，也比最黑的黑夜還要黑，這是因為光遇到它的時候會被吸進去，因為即便以光的速度在距離他太近的時候也會被吸引到它裡面，所以宇宙中的黑洞是看不見的，我們只能通過它對周圍的物質的影響來判斷它的存在。而之所以稱它為「洞」，也正是由於它只吸不吐的性質，就好像東西掉進洞里一樣，所以黑洞這個名詞是很形象的，但是卻容易讓人產生誤解，以為它是一個黑色的洞。

如上是人們對一般意義上的黑洞的理解，但其實我們在看黑洞的時候卻不是這個樣子的，通常情況下，它應該是一個略微發一點光的，並且兩極有輻射的球體，這是由於黑洞的引力極大，它周圍極遠距離內的物質都會被它吸到它的附近，並在其引力下拉成碎片，甚至把原子都拉碎，造成黑洞附近的吸積盤，這一時刻是有能量放出的，而且會發出極強的光，科學家們觀測到的宇宙中的類星體就是這個樣子的，由於物質在宇宙中是廣泛分布的，所以幾乎所有黑洞周圍都是有物質的，那麼黑洞對他周圍的物資也會有一種吸附作用，這一過程中黑洞的視界邊緣之外就會發光，有一部分光並不會被黑洞吸入，所以從這個道理上講，黑洞會或多或少的發一些光，完全不發光的黑洞反倒是極其少見的，甚至可以說是不存在的。

黑洞是宇宙中物質密度最高的天體，大型黑洞也是宇宙中質量最大的天體，關於黑洞的內部世界，可以稱為另一個時空，因為時空相對外面是扭曲的，不少科學家認為黑洞之中會有一個奇點，那才是物質和能量匯聚的地方，但是假設進入黑洞內部，也不會看到這個奇點，因為它產生的光不可能向外發射。

按宇宙中黑洞的形成機制來看，最小的黑洞大約要相當於太陽質量的30倍，不過也有可能有一些質量特別小的黑洞，但是根據霍金輻射理論來說，小黑洞一般很容易蒸發掉，它只有適度的且不斷的吞噬物質才能保持它的形態，天文觀測方面至今也沒有發現質量比較小的黑洞，而個頭巨大的類星體卻發現了一些，因為類星體的中心都是一種大型黑洞，質量甚至能達到太陽的百億倍以上，這也是宇宙間質量最大的天體，距今為止發現的最大的類星體是瑞士天文學家發現的一個質量達到太陽180億倍的類星體中心黑洞，而我們銀河系中心的黑洞則由太陽質量的400萬倍。