逍遥学能 2016-07-04 08:11
实际上，黑洞概念的提出已经有200多年了。1783年，英国人约翰?米歇尔（Job Michel)第一个提出存在质量足够大并足够紧密的恒星──它的引力是如此强大，以致连光线都不能逃逸。几年后，法国科学家皮埃尔──西蒙?德?拉普拉斯（Piers－Simode Laplace）也在他的《世界系统》一书中提出了和米歇尔类似的观点，但非常有趣的是，此书的第三版和以后的版本中再也不提此事了，或许他觉得这个想法过于荒诞了。在一个多世纪以后，德国的天文学家卡尔?施瓦西（Karl Schwarzschild）于1916年求解出了爱因斯坦广义相对论方程的第一个严格解。这个解预示可能存在一类巨大天体，这就是60年代后人们所称的“黑洞”。第一次“看到”黑洞是在1971年，那时通过1970年12月12日美国发射的小型天文卫星“自由号”（Uhuru），发现了一个来自天鹅座区域的很强的X射线脉冲源，它被命名为天鹅座X－l，这是第一个被具体确认的黑洞。从那以后，黑洞变成了天体物理学的热门课题。今天，我们对黑洞的形成过程已有很多了解，简单地说，黑洞是质量巨大的恒星在超新星爆发后坍缩（即自身极强烈的收缩）而成的。我们可以把黑洞想像成一个巨大的“磨碎机”，它把吸进的物质磨碎。它的中心被称为“磨碎点”，也就是所谓的“奇点”。在此“奇点”，科学定律和我们预测未来的能力都失效了。黑洞的边界被称为“视界”，这是一个有去无回的界面，只要跨过这一界面就落入了黑洞的内部。不过假设有人不幸掉进去的话，他首先看到的是被黑洞捕获的光线，而且这些光线呈螺旋状进入引力旋涡。
巨星坍缩形成黑洞
一颗恒星在经历了平稳的青年、中年时期后，就将进入老年，最终走向死亡。这颗质量至少比太阳大10倍的恒星，在老年期会发生膨胀，变成一颗红巨星，而后发生爆炸──超新星爆发。其外层物质抛向太空，中心核则在引力的作用下发生猛烈而突然的坍缩，形成黑洞。
被黑洞扭曲的空间和时间
按照爱因斯坦的广义相对论理论，在没有重力影响时，时空（图中以网格表示）是平坦的（见图左），但当存在重力时，时空就会因此发生弯曲（见图中）。图右显示的是黑洞周围的时空因受到黑洞强大引力影响而发生严重强烈扭曲的情景。一个和太阳质量相等的黑洞，其半径只有3公里，而太阳的半径为69.6万公里