扼住命运的咽喉ppt:宇宙中的黑洞是什么？

密度极大的物质，连光也跑不掉的

“黑洞”是一种天体：它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来。根据广义
相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没
什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半
径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间
返回恒星表面。

等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表
面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像
宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真
正是“隐形”的，下面将会叙述。

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。我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。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
个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度
（史瓦西半径），正象我们上面介绍的那样，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。

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无
法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎
么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传
播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯
曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，
而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏
离了原来的方向。

在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，
空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部
分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。

所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，
这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它
方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能
看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！

“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。不过，
这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友
可以去参考专门的论著。

就是楼上的说法

黑洞是一种密度极高的宇宙天体，过去称为暗物质。在爱因斯坦发表广义相对论之后，德国物理学家卡文.史瓦西提出了天体紧缩的质量使任何光线都不能向外逃逸的半径（史瓦西半径），以这人半径画出的圆形为“魔圈”。“黑洞”名称是1967年由美国物理学家约翰.惠勒提出的。按它的基本定义：这是一个时空区域，其中的引力场强到使任何物质和辐射都不能逃逸出来。强引力场意味着物质的高密度。那些靠近黑洞的恒星等天体将会被撕碎，碎片加速落入黑洞，而绝不会从黑洞中逃逸出来。当那些落向黑洞的物质在我们眼前消失后，很可能最终进入另一个分离的宇宙。估计在许多星系的中心都存在巨型黑洞。科学家早已在大多数系的中心发现了黑洞。其中小黑洞的质量和太阳的质量差不多，它可能是由恒星塌缩以后的残余物形成的；大黑洞的质量比太阳大100~10亿倍；最近，天文学家在位于银河系附近的M82星系发现了中等质量的黑洞，相当于太阳质量的500~10万倍。当黑洞强的引力撕碎物质的时候，会放出辐射能，使星系中心发光，天文学家称此时的黑洞处在“活动中”。这些树枝状的气体和尘埃使星系呈现出了螺旋形。

在我们的银河系中有一个质量为300万个太阳大小的黑洞，但它一直处于静止状态。有天文学家认为，不活动星系中的物质沿着一定的轨道绕着黑洞中心运动，物质的离心力与黑洞的引力达到平衡。但若宇宙中出现某种子干扰，如星系的碰撞或其他冲击波的干扰等，都会使黑洞变得活跃起来。

黑洞的形成仍然是个谜。有人设想牵引一个“现在的”黑洞到地球附近，我们可以将各种废料投入黑洞永远处理掉，下落的废物使黑洞自转速率减慢，于是黑洞的自转能被释放出来为文明社会提供能源，真是一举两得！当然，目前这仅是个科学幻想，因为最近的黑洞距地球可能也有几光年之遥。

简单说：是较大恒星死亡后的产物。