黑洞里面是什么?

所谓“黑洞”(Black Hole)，是质量极大的恒星在核融合反应的燃料耗尽后，发生重力塌缩后形成的。由于它的重力场极强，一般相信任何物质，甚至是光，都不能 “逃出来”。

黑洞大多是宇宙里面的恒星寿终正寝的地方，如果要比喻的话，黑洞是一个坟场也是一个垃圾回收站。所以在黑洞里面是什么，简单的理解来说是宇宙剩余的能量或被黑洞吞噬的天体，比如:被压缩的光,被挤压的星球。黑洞占据了宇宙总质量的90%，黑洞可以说是无处不在。更加具体的解析我们可以从黑洞的形成中寻得些许依据来探究宇宙的黑洞到底都装着什么东西。

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小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。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;某一个恒星即将灭亡，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，中子本身在自身的挤压引力吸引下被碾为粉末，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，会使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——γ射线。

为了研究太空中看不见的光线，美国宇航局研制出可以发射高能的天文观察系统。在其发回的X射线宇宙照片当中，天文学家发现了让人吃惊的一幕：那些人们认为已经湮灭了的星体依然放射出比太阳更为强烈的宇宙射线。这证明了长久以来人们的一个大胆设想：宇宙中确实存在着看不见的“黑洞”。

牛顿的万有引力定律认为，地球和宇宙间的一切天体，都具有强大的相互吸引力，它们能牢牢地吸引附近的一切物体。比如地球的引力吸引着地表的物质使之不能随意地飞离地球；人类如果想把人造卫星送上围绕地球运行的轨道，至少要使发射火箭达到8千米每秒的速度。要不然，因为地球的引力，人造卫星就会被拉回地面了，这个8千米每秒的速度又称为第一宇宙速度。

然后，我们也可以很容易推出，宇宙飞船如果想要脱离地球轨道就得有11千米每秒的速度。那么，人们就推想了：有没有可能在宇宙中有这样一些天体，它们的表面脱离速度能超过30万千米每秒，比光速还要快？

1798年，法国天文学家拉普拉斯从牛顿力学出发，预言了宇宙中可能存在引力如此之大的大天体。他认为“宇宙中最明亮的天体，很可能我们根本就看不见它”。他大胆地假设说，如果有一个天体的密度或质量很大，达到了一个限度，这时它很可能是不可见的。拉普拉斯的假说其实就是早期的黑洞理论了。

近代，随着爱因斯坦发表的广义相对论，科学家们从牛顿力学和广义相对论出发，得出了跟拉普拉斯的假说一样的结论，就是黑洞的存在。依据牛顿的万有引力理论，科学家得出，一个球形的天，一旦它的质量超过太阳质量的2倍，就可能引发“引力崩溃”。也就是说，它可能会向自己的中心引力坍缩，成为一个体积无限小、质量无限大的质点。依据爱因斯坦的广义相对论，德国科学家史瓦西计算出一个可能具备了无穷大吸引力的天体半径。他进一步阐述，一个天体一旦半径达到了这个大小，就很可能有无限大的引力，任何物质都不能从它那儿逃脱出来，只能被它吸引进去。即便光线速度极快，也逃不出来。这个有能力把一切吸引进去的地方，人们无法看到它，因而称之为黑洞。

这样，黑洞理论就基本形成了。后来科学家们更进一步推算黑洞的边界即视界是封闭的，但是这个边界的封闭也是相对的，就是物质只能进不能出。

黑洞的存在理论上已经证明了。那黑洞的内部情况是如何的呢？由于目前对黑洞还没有直接的观测数据，科学家们只能从理论上推测。假如有一位无畏的科学家驾驶飞船向黑洞飞去，他最先感到的是巨大的吸引力。他要是从窗口望出去，就会看到一个平底锅似的圆盘在周围星光衬托下很显眼。走得更近，远方似乎有“地平线”，发出X射线，那似乎深不见底的黑洞便是被这“地平线”包围着。光线在黑洞附近变形，成为一个光环。宇航员这时要返航已是不可能的了，双脚受到的巨大引力使得他向黑洞中心飞去。他如同坐在刑台上，头和脚之间出现巨大的引力差，这巨大的引力差早在距“地平线”4800千米之外的地方就把他撕碎了。

关于黑洞里面有什么物理学界有两种假说：一是史瓦西提出的白洞理论，认为白洞是黑洞的对立面，连接黑洞和白洞的就是虫洞；二是霍夫特的全息宇宙模型，认为黑洞吸收的一切都被重新编码在黑洞的视界上，所以黑洞里面的一切都是这个二维平面的投影。

1.什么是黑洞黑洞是一种非常神秘的天体。它的体积很小，但密度却大得惊人，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。由于它的密度大，所以引力也特别强大。不管什么东西，只要被它吸进去，就别想“爬”出来，连跑得最快的光也逃脱不掉黑洞的巨大引力。　　由于黑洞本身不发光，所以用任何强大的望远镜都看不见黑洞。尽管如此，大多数科学家仍相信，宇宙中有着许许多多黑洞。当大质量的恒星演化到晚年，经过超新星爆发，就有可能坍缩成黑洞。在宇宙早期，也会形成一些小黑洞。小黑洞的体积只有原子核那么大，质量和一座山差不多，达到上亿吨，里面蕴藏的能量相当于10个大型的发电站。黑洞就像一个谜，没有人能看见它。但黑洞强大的吸引力会影响它附近的天体，这些天体在被黑洞吸引、吞没的过程中，会发射出X射线或γ射线，而一旦落入黑洞，便无影无踪。科学家就是通过观测这些射线，发现了黑洞的蛛丝马迹。例如，天鹅座X—1的伴星可能就是一个黑洞。还有科学家认为，银河系的中心也存在一个巨大的黑洞。2.为什么会有黑洞？天文学家通过长期观测发现，在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域，这种奇异天文现象的主要特征是：1、这个区域有很强的磁场和引力，不断吞噬大量的星际物质，一些物质在它周围运行轨迹会发生变化形成圆形的气体尘埃环；2、它有很大的能量，可以发出极强的各类射线辐射；3、由于它极大的引力作用，光线在它附近也会发生弯曲变化。的确，通过观测到的大量间接征兆可以证实它的存在，却无论如何没能直接看到它。于是一些天文学家想象的认为它是一种恒星塌缩后，质量、密度很大的暗天体，美国物理学家惠勒给它取了一个有趣的名字“黑洞”。在进入宇航时代的今天，世界各国已拥有各种先进的天文观测设备，如大口径配有极灵敏接受器的光学望远镜，大型射电天文望远镜，突破了地球大气层包围的哈勃空间望远镜等。天文观测已触及到距地球100亿光年以外的遥远天体，从河外星系到宇宙尘埃都可以一览无余，甚至像几万公里外一支小蜡烛那么微弱的光也能观测到，而唯独对“黑洞”却无能为力，确有些不合逻辑。如果它真是一种质量、密度很大，磁场、引力极强的“天体”，为什么至今看不到它的庐山真面目呢？

【黑洞简介】
　　黑洞广义相对论预言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场,因引力场特别强以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱。形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量，当然，这是最后的星核质量，而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞，也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央。（参考：《宇宙新视野》）
　　黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即＂事件视界（视界）＂．据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。（有关参考：《时间简史》——霍金
（英国）著）
　　■物理学观点的解释　黑洞其实也是个星球,只不过它的密度极大,
靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样)。对于地球来说，以第二宇宙速度来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。一些科学家认为光的速度比黑洞慢，所以被吸进去，当速度比黑洞快时就可以穿过黑洞边缘。当然光速已经是极限速度了