2024年5月8日发(作者：三星盖世note3)

黑洞的科学知识资料是什么

黑洞的科学知识资料是什么

对于黑洞，我们总是充满着无限的，你们有了解黑洞的一些科学

知识吗?下面为您精心推荐了黑洞的科学知识资料，希望对您有所帮助。

黑洞的科学知识

黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的，这一

过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何

与动力学特性。目前观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低

的厚盘。

天体物理学家用“吸积”这个词来描述物质向中央引力体或者是

中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一，而

且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期，

当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。

黑洞的概念

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的

引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。

1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild，

1873～1916年)通过计算得到了因斯坦引力场方程的一个真空解，这

个解表明，如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产生奇异的现

象，即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即

使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇

博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。

“黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。(电磁波)

也逃脱不出。黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与

质量，并且观测到它对事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而

放出和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑

洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及

质量。

黑洞的演化过程

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，

热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内

不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它

将聚集成一点，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任

何物质。

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭

亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当

核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密

实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于

恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥

力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下

来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力，使

得任何靠近它的物体都会被它吸进去。

也可以简单理解为：通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原

子核时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量

与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变

产生新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生

成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼

元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。

这是由于铁元素相当稳定，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因

而聚变停止，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的

能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形

成黑洞。说它“黑”，是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃

逸。跟中子星一样，黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍

以上的恒星演化而来的。

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，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，物质将不可

阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无

限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径)，