話說(shuō)今晚將要發(fā)布人類(lèi)首張關(guān)于黑洞的照片，大家開(kāi)始紛紛猜想黑洞到底長(zhǎng)什么樣子？

不過(guò)說(shuō)起黑洞，很多人只是對(duì)這“黑洞”兩個(gè)字很熟悉，但要問(wèn)它到底是什么，為什么會(huì)有黑洞？很少人能夠回答上來(lái)，今天，我們就來(lái)聊一聊：黑洞到底是咋回事？

逃逸速度

在宇宙中有句黑話：質(zhì)量為王。

意思是說(shuō)，天體在宇宙中混的咋樣，完全和自身的質(zhì)量有關(guān)，那質(zhì)量和有關(guān)呢？那就是引力。人之所以不會(huì)飄起來(lái)，正是地球?qū)θ擞幸Φ淖饔?。那如果想要逃離地球該咋辦呢？

也不是沒(méi)有辦法，只要速度夠快就行，通過(guò)牛頓的萬(wàn)有引力公式進(jìn)行計(jì)算，如果速度能達(dá)到11.2km/s就可以逃離地球去流浪了。這個(gè)速度被我們稱(chēng)為第二宇宙速度。第一宇宙速度其實(shí)就是繞著地球飛行的速度。

如果速度能達(dá)到16.7km/s就可以逃離太陽(yáng)系去流浪了，這個(gè)速度被我們稱(chēng)為第三宇宙速度。

其實(shí)這些宇宙速度還有個(gè)別名叫做：逃逸速度。也就是它們擺脫天體引力所需要的速度。

這時(shí)候科學(xué)家就尋思，按照相對(duì)論的基本假設(shè)，光速是最快的，那如果一個(gè)天體的逃逸速度就是光速甚至比光速還大，那光是不是就飛不出來(lái)了？

有個(gè)叫做卡爾·史派西物理學(xué)家在研究愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的方程時(shí)，就推導(dǎo)出了逃逸速度為光速的天體半徑。這個(gè)半徑被稱(chēng)為是史派西半徑。

這個(gè)半徑的大小取決于天體的質(zhì)量。舉個(gè)例子：地球的史派西半徑為9毫米，意思就是說(shuō)如果地球的質(zhì)量不變，把地球壓縮到只有骰子那么大的尺寸，光就無(wú)法從地球表面逃走了。而太陽(yáng)的史派西半徑也只有3千米。

后來(lái)，科學(xué)家惠勒給這種光都逃脫不了的天體叫做黑洞。

黑洞形成的？

知道了黑洞的特點(diǎn)，但是黑洞到底是咋形成的呢？

整個(gè)過(guò)程大概是這樣的，如果有一顆恒星，要比太陽(yáng)大一些，活了大半輩子，馬上要掛了。不過(guò)，它并不是直接就消失，而是臨終前要掙扎一下，玩一次火，炸一下。這種狀態(tài)就叫做超新星爆炸。

這個(gè)場(chǎng)面其實(shí)是非常壯觀的，亮瞎了眼都是小意思。

最后它炸得只剩下一個(gè)核。如果這個(gè)核的質(zhì)量足夠大，在引力作用下就會(huì)成為一個(gè)黑洞。

黑洞的暴脾氣哪來(lái)的？

黑洞在眾多天體里是出了名的暴脾氣，根據(jù)廣義相對(duì)論，質(zhì)量會(huì)扭曲時(shí)空，使得周?chē)矬w只能沿著彎曲的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)。

比如：地球繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，本質(zhì)上其實(shí)是太陽(yáng)壓彎了時(shí)空，地球沿著測(cè)地線在運(yùn)動(dòng)。

不過(guò)，太陽(yáng)和黑洞比起來(lái)簡(jiǎn)直不值得一提，也就是說(shuō)黑洞能把光都吸過(guò)來(lái)，是因?yàn)樗で鷷r(shí)空的效果太強(qiáng)了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于太陽(yáng)，才使得光跑不出來(lái)，實(shí)際上，是任何物質(zhì)都跑不了。

黑洞只進(jìn)不出？

正是因?yàn)楹诙吹倪@個(gè)特點(diǎn)，科學(xué)家認(rèn)為：黑洞只進(jìn)不出。

后來(lái)有一位偉大的科學(xué)家站了出來(lái)說(shuō)：不是這樣的！黑洞是會(huì)蒸發(fā)的。這位科學(xué)家就是霍金。

他是這么認(rèn)為的，根據(jù)海森堡不確定性原理，在真空中會(huì)在瞬間產(chǎn)生正反虛粒子對(duì)，因?yàn)槟芰渴睾愣?，正反虛粒子?duì)會(huì)再瞬間消失。后來(lái)，科學(xué)家用實(shí)驗(yàn)證實(shí)這個(gè)現(xiàn)象?？茖W(xué)家把這個(gè)現(xiàn)象叫做量子漲落。

如果黑洞附近有真空的量子漲落，那有可能正反虛粒子對(duì)會(huì)被吸進(jìn)去。不過(guò)，在一些情況下，只有帶負(fù)能量的虛粒子就被吸進(jìn)去，而帶正能量的那個(gè)粒子沒(méi)有。

這個(gè)時(shí)候從外部觀測(cè)，黑洞就好像吐出了帶正能量的虛粒子，這個(gè)過(guò)程其實(shí)黑洞一直在失去能量，這也被叫霍金輻射。

不過(guò)，霍金進(jìn)行很詳細(xì)的計(jì)算之后發(fā)現(xiàn)，10多倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞完全蒸發(fā)需要10^66年，

要知道宇宙到現(xiàn)在才138.2億年，比起這個(gè)數(shù)還小得很，也就是說(shuō)根本無(wú)法驗(yàn)證這個(gè)理論。不過(guò)這個(gè)理論已經(jīng)被很多科學(xué)家所接受。霍金輻射是霍金最高的學(xué)術(shù)成就，不過(guò)這個(gè)理論是否能夠成立還需要進(jìn)一步本證實(shí)。

關(guān)于黑洞，就想說(shuō)到這里，讓我們一起期待今晚發(fā)布的黑洞照片吧！