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简介：关于黑洞的介绍 。
一个画家是这样描绘天鹅座X-1星系的：一个有着恒星质量的黑洞与一颗距离地球7200光年的伴星一起绕轨道运行 。 （图片来源：国际射电天文学研究中心）黑洞是宇宙中引力巨大 ， 连光都无法逃脱的区域 。 黑洞不是一个空的空间 ， 而是一个被宇宙中的物质塞满的一个小小塞孔 。
谁发现了黑洞？
物理学家卡尔·史瓦西尔德在1916年偶然间发现了黑洞 ， 那时的他正在进行针对爱因斯坦广义相对论解决方案的研究 。 他试图找到解决单个对称物质球体引力的方法——例如太阳是银河系的中心 。 但是这个办法有个特征 ， 即在一个特定半径下表现异常 ， 如今称为史瓦西尔德半径 。
很快他就意识到为什么这个半径很特殊 。 如果将物体的质量压缩到小于该半径的空间中 ， 它的引力会比所有已知力量都大 ， 而且任何物质都无法从这里出去 。 早期科学家称这种情况永远都不会出现 。 但在二十世纪三十年代 ， 印度科学家苏布拉曼扬·钱德拉塞卡得出了在一定密度以上 ， 没有力可以压倒重力的理论 ， 这也证实了宇宙中的确会有黑洞的存在 。 然而 ， 黑洞只能在这种低端的条件下形成 。
黑洞是如何形成的？
【黑洞|慢慢揭开面纱的宇宙神密者——黑洞】恒星的核心内部发生核聚变的动力使其能产生光和热 ， 在那里两个轻质原子融合在一起形成一个较重的原子 ， 这个过程释放出了能量 。 那些较重的原子又相互融合成更重的原子 ， 这个过程一直持续从而保证这颗恒星可以散发出光和热 。
在融合的过程中 ， 两个或更多的粒子碰撞而形成更大的产物 。 在这幅图中 ， 氘和氚结合在一起使氦与中子一起发射 ， 这就是恒星产生能量的方式 。 （图片来源：马克·加里克/科学照相馆/盖蒂）因此 ， 当临近生命终结的恒星质量超过我们太阳质量的八倍时 ， 它们不断在核心部分聚集像硅和镁这种质量越来越高的物质 。 实际上这些物质正在形成铁 。 问题是 ， 融合铁需要的能量比反应产生的能量还要多 ， 另外在这种情况下 ， 什么都不可以抵消掉恒星自身质量的内向引力 。 紧接着这颗极重的恒星就自身坍塌了 。 在整个极其沉重的重力作用下 ， 恒星的核心被挤压到史瓦西尔德半径之外 ， 黑洞就形成了 。
由于没有任何已知力量可以阻止这个坍塌 ， 一旦恒星变成了黑洞它就会一直向下挤压直至形成一个奇点——也就是一个无限密度的点 。 围绕着奇点的是黑洞表面 ， 这是一个无形的球形边界 ， 也标志了黑洞的入口 。 一旦有东西接近黑洞表面 ， 它就绝不可能逃开 。 如果想要逃脱开 ， 它就必须比光速还要快 ， 但由于没有任何物体的移动速度超过光速 ， 因此 ， 它指定成为黑洞的“盘中餐”
比太阳质量高出数百万倍的超大黑洞靠着吞噬周边的星体 ， 加上与其他黑洞合并 ， 在亿万年前就有所形成了 。
黑洞内部发生了什么？
黑洞内部绝不是什么都不存在 。 在黑洞内部 ， 人们会发现极大的重量都压低到一个无限小的点 ， 那个奇点的引力就无可避免的会承担所有的重量 。 如同科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究所的联合研究所阐明：无论你面朝哪个方向 ， 无论你费多大力想逃脱 ， 最终你一定会在有限时间内抵达那个奇点 。
物理学家们无法得知在黑洞的奇点中都发生了什么 ， 在这个如此极端的环境下 ， 我们目前所有的物理知识都无法解释 。
科学家们如何得知黑洞是真实存在的？
尽管科学家们缺少对黑洞内部状态的认知 ， 但他们证明了黑洞是真实存在的 。 美国宇航局称 ， 最早证实黑洞的存在的证据就是天鹅座X-1 ， 那是距我们约6000光年的X射线的亮源 。 对该星系的观测显示出一个小而密度高的黑暗伴星 ， 也就是黑洞 ， 他将绕轨运行的大气变成漏斗形状 。 天文学家无法观测到黑洞的本体 ， 但是当气体降到黑洞表面时时 ， 它的温度会升高并以X射线的形式发出能量 。
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