黑洞是一个洞还是一个像星球一样的天体？
▍↰黑洞是一个洞还是一个像星球一样的天体？
黑洞是个洞还是个星球，答案是很明确的，目前天文学上一般认为黑洞就是个星球状的天体，不过这是以它的视界体积来看的，因为黑洞有着无所不吃的天性，就连光走到它的附近都会被它吸进去，那么这样看来黑洞真的就像一个洞，就好像我们平时所看到的山洞，水井洞，老鼠洞一样，什么东西走进去或者掉进去就看不到了，而且黑洞本身是不会发光的，那么我们当然也就看不到它了，所以对于这个洞本身我们都看不到，科学家们判断黑洞的存在，主要是依靠它对周围事物的引力影响推测出来的。
黑洞虽然不是个洞，但实际上它比洞更可怕，因为无论我们见过的哪种洞，它都只吸收洞口表面的事物，而且可以随意在洞口停留，即使掉进洞里后通常还能出来，但是黑洞就不是这样了，它的引力是向着四面八方的，对周围的任何角度都有强大的引力影响，所以如果靠近它的话，根本没有任何可以驻足停留的地方，只会被它吞到腹中。
黑洞就像我国神话传说中的饕餮，有的只吃不吐的特性，它只会把物质吞进肚里，而不会把物质吐出去，虽然有霍金辐射这种向外辐射能量的方式，然而黑洞通常都质量巨大，霍金辐射所消耗的质量对它来说基本都可以忽略不计，一个像太阳质量这么大的黑洞，即使辐射1万亿年都不会消失。
不过我们常说的黑洞的大小，说的都是它的世界范围，然而这其实并非黑洞的本身，而是它看上去的样子，黑洞的物质或者说能量实体还藏在黑洞视界范围的深处，科学家们认为在那里有一个很小的点，这个点称为奇点，聚集着黑洞中的物质能量，其体积非常小，密度大到无法想象。
所以虽然我们认为黑洞是一种星球一样的天体，但是如果只从黑洞的视界范围来讲的话，其实这种星球是虚的，它的实体只在内部的奇点上，但是黑洞内部的奇点到底是什么样子？我们还一无所知，因此如果要问黑洞实体到底什么样？现在没有谁能说得清楚。
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黑洞，宇宙中最恐怖的天体，没有之一，一般说来，我们对于洞的印象，就是一个窟窿，但是黑洞真的是一个大窟窿吗？
既然前面都已经说过了，黑洞是一种天体，那么哪来的一个像洞一样的天体呢？在印象中，天体一般都是球体，例如地球，例如太阳，但是黑洞就很奇怪了，它既不像太阳一样可以发光，又不像地球一样可以反射光，相反的是，一旦进入了黑洞中的物体，哪怕是光线，都无法逃逸，所以我们才会说，黑洞是全宇宙最恐怖的天体。
根据广义相对论，引力场可以使时空弯曲，尤其是大质量的天体，对于时空的弯曲效应，尤为强烈，一个恒星，如果引力场越强，经过它的光线弯曲就越厉害，如果恒星体积小到了一个限度的话，那么经过它的光线就再也不能逃离它，这样一种极端条件下的天体，就是黑洞。
我们之所以说它是黑洞，的确是因为它足够黑，就像是宇宙中的无底洞一样，任何物质一旦掉进黑洞，都没有出来的可能，也因为此，黑洞并不能被直接观测到。黑洞理论上是一个体积趋于零，而密度趋于无限大的一个点，但是黑洞有一个临界视界，在这个范围之内，一切物质掉进去了都没有出来的可能，包括光。
与别的天体相比，黑洞简直太特殊了，它就像是可以隐形一样，但是我们却可以通过吸积盘判断黑洞的存在。一般来说，对于洞这个概念，是在二维空间才存在的，拿一根笔在纸上戳一个洞，洞的形状是圆的，而它是二维平面存在的。但是我们生活的世界，是三维的，所以在三维空间中，黑洞不可能是二维的洞，因为如果是这样的话，那么黑洞岂不是从侧面看过去没有厚度？
黑洞的引力，在各个方向上都是一样的，所以呢，黑洞在三维空间中的分布，是一个球体而并非是一个洞。有意思的是，黑洞虽然可以吸收光线，但是即使有一些星光被黑洞遮蔽了，却还是会有一部分光线会通过弯曲的空间绕过黑洞而到达地球，因此我们可以看见黑洞背面的星空，就像是黑洞不存在一样，所以我们才说，黑洞是有隐身术的。
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黑洞这个词很容易让人误解，以为就是一个黑幽幽的大洞。其实不是，宇宙学中的黑洞是一种天体，这个天体并不是一个大洞，而是一个球状天体。科学家们之所以称它为“黑”洞，首先是因为这个东西既不会发光，也不会反光，比最黑的颜色还要黑，也比最黑的黑夜还要黑，这是因为光遇到它的时候会被吸进去，因为即便以光的速度在距离他太近的时候也会被吸引到它里面，所以宇宙中的黑洞是看不见的，我们只能通过它对周围的物质的影响来判断它的存在。而之所以称它为“洞”，也正是由于它只吸不吐的性质，就好像东西掉进洞里一样，所以黑洞这个名词是很形象的，但是却容易让人产生误解，以为它是一个黑色的洞。
黑洞是宇宙中物质密度最高的天体，大型黑洞也是宇宙中质量最大的天体，按宇宙中黑洞的形成机制来看，最小的黑洞大约要相当于太阳质量的30倍，不过也有可能有一些质量特别小的黑洞，但是根据霍金辐射理论来说，小黑洞一般很容易蒸发掉，它只有适度的不断的吞噬物质才能保持它的形态，天文观测方面至今也没有发现质量比较小的黑洞，而个头巨大的类星体却发现了一些，因为类星体的中心都是一种大型黑洞，质量甚至能达到太阳的百亿倍以上，这也是宇宙间质量最大的天体，距今为止发现的最大的类星体是瑞士天文学家发现的一个质量达到太阳180亿倍的类星体中心黑洞，而我们银河系中心的黑洞则由太阳质量的400万倍。
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说起黑洞这个词，很多人可能都会有所误解，因为黑洞虽然有个洞字，但它并不是洞，它也不是星球，而是一种非常特殊的天体！
为什么说黑洞特殊呢？
黑洞可以说是宇宙中最可怕的天体，也是已知密度最大的天体了，它的引力极为强大，强大到连周围时空都发生了强烈的弯曲现象，我们知道时空弯曲是广义相对论中，阐述引力的一种表现，也就是物体质量越大造成的时空弯曲就越强，比如我们的太阳会对周围时空造成轻微弯曲，才导致太阳系中的所有天体围绕它旋转，而黑洞造成的时空曲率极大，使得在它的事件视界内其逃逸速度都大于了光速。
任何物体只要进入到这个范围后都被它所吞噬，因此我们是无法直接观测到黑洞的，只能通过间接的方式寻找到它，比如一个天体在围绕一个我们看不见的引力源运动，或者黑洞在吞噬物质所产生的吸积盘时，便可发现黑洞的存在！
那么黑洞是如何形成的呢？
黑洞一般都是恒星死亡后坍缩而来，它和白矮星，中子星的产生机制类似，都是恒星演化末期后的产物，只不过黑洞是超大质量恒星死亡后形成的。
我们知道恒星之所以能发光发热，依靠的是内部核聚变反应，它们会一步步的进行核聚变下去，而一颗大质量恒星的核聚变最终会在铁元素停止，因为大质量恒星在聚变到铁元素时，便无法再进行核聚变释放能量，于是内核因为自身的引力作用开始发生坍缩，进而引发超新星爆发，在此时恒星的内核会受到无情的挤压，电子都压进了原子核中，同质子结合成了中子，如果说恒星内核低于3.2倍太阳质量，那么内核则会形成一颗由中子构成的中子星，如果内核质量高于3.2倍太阳质量，也就是奥本海默极限，那么核心则会使中子都压成了粉末，最终变成一个光都无法逃脱的可怕黑洞
假如有这么一个可怕的黑洞靠近地球，那将是毁灭性的。一旦进入地球之后，大气层会直接被剥离，接着被强大的引力撕裂，直至吸入到黑洞的内部。
值得一提的是，其实不只有恒星才会形成黑洞，事实上任何物体都可以变成黑洞，在1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算爱因斯坦的引力场方程，得到了一个真空解，这个解表明，当一个物体被不断压缩，达到它的临界半径特征值，便会坍缩成为一个黑洞，而这个临界值被称为史瓦西半径。如果我们将太阳不断压缩，那么他的史瓦西半径只有3千米，而地球更是只有9毫米。
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黑洞是一个洞还是一个像星球一样的天体？
★黑洞听它的名字好像是一个洞，而黑洞是质量超大的天体与宇宙中的其他星球天体不一样。我们实际上看见的黑洞图片都是电子技术合成的图片，因为目前天文学家界还无法窥情黑洞超大天体内部的结构，仅仅只是通过分析计算它的一些理论上的东西。
★黑洞是广义相对论方程预测的理论实体（天体）。当一颗质量足够大的恒星遭受引力坍缩，其大部分或全部质量被压缩到足够小的空间区域，从而在该点产生无限的时空曲率（“奇点”）时，黑洞就形成了。所谓奇点就是空间一时间的具有无限曲率的一点。空间一时间，在该处开始、在该处完结。爱因斯坦说，时间和空间是人们认识的错觉。时间是因为宇宙万事万物的变化，让人们产生了时间的概念。在奇点处，随着宇宙的诞生，开始有了变化，是宇宙的开始。如此巨大的时空曲率使得任何东西，甚至光，都无法逃离“事件视界”或边界。黑洞它视界内的逃逸速度超过光速，因此在宇宙中难以被观测，通常以周围星云、恒星的运动来确定黑洞的存在。
★黑洞到底是怎么形成的？黑洞是什么？其实，在几个世纪以前，法国物理学家拉普拉斯就预言过黑洞，他的根据是牛顿的万有引力理论。我们知道在地球上我们能够感受到自己的重量，这是地球对我们产生的万有引力。我们要想逃出地球，就必须以所谓的第二宇宙速度， 也就是每秒十几千米，才能逃离地球的引力。速度跟引力之间有个关系、速度越大，才能克服越大的引力。同样，要想从太阳表面逃离太阳，就要有更快的速度。那么，我们要想从地球逃出太阳系，就要达到第三宇宙速度。如果引力变得越来越大，那么逃离的速度就要越来越快，快到最后有可能达到了光速，因为光是世界上速度最快的东西，每秒 30万千米。达到了光速，才能克服这个巨大的引力，才能逃出去。如果这引力再大，连光速都逃不出去了，那么这个世界上就再也没有一 个物体可以逃出黑洞，逃出万有引力，就像拉普拉斯当年想象的那样: 如果把一个天体的质量增大到一定程度，就再也逃不出去了。
但是，这并不意味着质量大到一定程度就会变成黑洞，比如银河系质量很大，它有上干亿个太阳甚至是几千亿个太阳那么重，其中还包含质量更重的暗物质，但银河系并不是黑洞，因为银河系太大了, 无法形成黑洞。这是为什么呢？因为仅仅满足质量和引力方面的条件 是不够的，还要满足尺寸方面的条件，尺寸小，万有引力才大。我们 知道牛顿的万有引力定律，其中既包含了质量条件，也包含了尺寸条件，万有引力的大小跟尺寸大小的平方成反比，我们计算一下就可以知道黑洞在什么样的情况下才能形成。举个例子，太阳不是黑洞，它的表面温度高达6000摄氏度，我们自然无法在太阳上生活。现在我们假设对这个温度忽略不计，即便如此，人在太阳上面也很难生活，因为太阳的万有引力太大了，我们人类到了那里会感觉重量太重了，就连弯着腰、弓着背都站不住。太阳的质量相当于地球的几十万倍，如果我们把太阳的尺寸压缩到直径3千米左右，那么，这时候太阳表面的引力就强大到连光都逃不出去，黑洞就形成了。
科学家们探测到两个黑洞合并辐射引力波，这些引力波的形成需要两个条件:一是质量足够巨大，二是黑洞比较小。只有足够小的黑洞才具有强大的万有引力，才能产生强大的引力波
在宇宙中，通常是十几个太阳质量的黑洞比较多，为什么是这样 呢？这里又要谈到黑洞是怎么形成的问题了。黑洞是怎么形成的呢？
一开始,有一颗很大的恒星，通常有二十个太阳质量那么重，它燃烧到最后，抛射出大量的物质，但是总有一部分抛射不出去，这部分的物质在万有引力的作用下持续变小，一直小到十几千米、二十几千米或者三十几千米的尺寸，这样一来，就形成照洞了，所以在宇宙中像恒星一样质量的黑洞比比皆是。
银河系中单黑洞就更多了,，但单黑洞本身并不辐射引力波，所以人类观测恒星形成黑洞可以通过间接的手段发现它。银河系中间有一个超级黑洞，它比恒星大很多，有几十万个太阳质量那么重。它是怎么被发现的呢？因为在黑洞边上有恒星，有分子云，还有其他一些东西。这些东西受到黑洞强大的万有引力的影响，有时候就直接掉下去了，有时候运动速度变得越来越快，物质电荷之间发生相互加速，这样一来就会辐射电磁波，我们就可以通过这些电磁波 发现黑洞的位置。
在《星际穿越》里面，出现过这种视觉效果的一个巨大的黑洞，这个黑洞外面有一些亮环，这些亮环就是这个巨大的黑洞边上的一些分子等东西。它们绕着黑洞转动，速度越来越快，当然也就变得越来越亮，形成了我们可以看到的那些亮环，人类就是通过这种方式发现黑洞的。
银河系中间的这个超级黑洞并不是最大的黑洞。在很遥远的地方，人类还发现了一些比这个超级黑洞大很多的黑洞，最大的可以达到几百亿个太阳质量，这就接近整个银河系的大小了。有的甚至是上千亿个太阳质量的黑洞，而且天文学家通过观测，发现几乎所有的星系中 间必有一个超级黑洞。星系是什么概念呢？星系就是由千亿个、数干 亿个甚至上万亿个恒星形成的一个集团，就像银河系一样。这些星系 中间的超级黑洞小的像是银河系中间的几十万个太阳质量，大的像上百亿个太阳质量。还有，
我们经常会听说“活动星系核”这个词，这样的名词太抽象，说白了就是星系中间的巨大黑洞，它的万有引力爆发出巨大的能量，我们把它叫作活动星系核。所以，实际上天文学家对黑洞是非常熟悉的。
知足常乐2021.7.19日于上海
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