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黑洞的演化与形成
作者：唐旭日
摘要：黑洞是一种引力极强的天体，有着巨大的引力场，连光都无法 逃逸，所以人们无法对它的内部运动状态进行直接观测。当天体的 半径一旦收缩到一定程度（史瓦西半径），巨大的引力就使得即使光也 无法向外射出，从而了进去，就不能再出来，就像掉进了无底洞，这样一种天体，人们 就把它叫做黑洞.
黑洞是根据现代的物理理论和天文学理论所预言的，在宇宙空间中存在的 一种质量相当大的天体。历史上，法国物理学家拉普拉斯曾预言：“一个质量 为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”。
爱因斯坦的广义相对论预测有黑洞解。黑洞动力学为了理解黑洞的动力学和 理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界，我们需要讨论广义相对论。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”。 爱因斯坦在1916年提出来的这一学说，说明空间和时间是怎样因大质量物体 的存在而发生畸变。简言之，广义相对论说物质弯曲了空间，而空间的弯曲又 反 过来影响穿越空间的物体的运动。爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。质量比 太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害地多。天 体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进，而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲 的轨迹前进。现在再来看看黑洞对于其周围的时空的影响。我们说过，没有任何 能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名 的英国物理学家 霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温 度，有一个比其周 围环境要高一些的温度。依照物理学原理，一切比其周围温度高的物 体都要释 放出热量，同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量，黑洞释 放能量称为：“霍金辐射”。黑洞散尽所有能量就会消失。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。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。史蒂芬•霍金是英国著名的天文物理学家和宇宙学家。霍金的成就就像他研 究的黑洞一样强力，令人倾倒。
爱因斯坦创立的广义相对论被科学界公认为最美丽的科学 理论。黑洞理论 是科学史上非常罕见的例子，它首先在数学形式上被详尽的研究，后来才在天 文学的许多观测上证实了它的普遍存在。现在，人们的共识是，每个星系的中心 都是一颗极其巨大的黑洞。
黑洞的形成原理其实并不复杂。我们知道恒星都是质量很大，会发光发热的 星体。它们放出能量是因为在进行剧烈的核反应。也是由于这种“爆炸”使