揭示黑洞奇異的形成之謎

黑洞是如何發現的呢？

公認為發現黑洞的是位叫拉普拉斯的科學家，1798年拉普拉斯提出了一個觀點：「太空中存在著不少黑暗的天體，這些天體有恆星那樣大，數量也非常多，假設有個和地球同樣密度，但是直徑是太陽250倍的星球，這個星球即使發光，我們也看不到，因為它發出的光都被自身引力拉住，而不能往外逃脫。」這是人類最早提出對「黑洞」的概念。

1972年，美國人貝肯斯坦提出黑洞「無毛定理」:星體坍縮成黑洞，最後只剩下電荷、質量、角動量在起作用，而其他的一切密度、磁場、溫度等都失去了作用。這一定理得到了很多科學家的證實。為了研究太空中的光線，美國宇航局專門組建了專門的天文觀測系統。在這種系統的幫助下，人們驚訝地發現，那些看不到的星體甚至會發出比太陽更加耀眼的光，而這些光都是不能直接觀察到的，因此這就證明了宇宙中確實存在看不見的「黑洞」。當然，如今的黑洞概念，是科學家們根據愛因斯坦的相對論推導出來的。霍金是黑洞研究的領袖之一，在一天晚上，霍金突然想到，如果有個人不小心掉進黑洞，那麼他的能量、動量都跑到哪裡去了？如果兩個黑洞相碰的話，會產生什麼樣的後果？後來，霍金對「黑洞」下了一個定義：如果太空中存在這麼一個區域，它無法和無窮遠處發生因果聯繫，那麼這就是黑洞。

如今，科學家們將黑洞分為三類：微黑洞、恆星級黑洞以及巨黑洞。微黑洞是由霍金提出來的，霍金認為這些微型黑洞是宇宙大爆炸的產物之一，和一粒米一樣大小，而質量卻是地球的幾百倍。恆星級黑洞是由大質量恆星坍縮形成的。巨黑洞是指質量可以達到太陽的幾百萬倍以上的黑洞。

黑洞是如何形成的？我們知道，宇宙中存在很多恆星，恆星是個氣體球，溫度很高，因而對外輻射的壓力也很大，當壓力與恆星物質間的引力達到平衡時，恆星就能保持穩定的狀態，如我們所看到的太陽。目前，太陽對外輻射壓力和恆星是靠能量來維持平衡的，然而能量總會有耗盡的一天，當這一天陽間的引力是平衡的，因而我們還能夠看到太陽。

恆星是靠能量來維持平衡的，然而能量總會有耗盡的一天，當這一天到來時，如果恆星的表層反應仍很激烈，那麼恆星就會像氣球一樣不斷地膨脹，此時由於恆星的能量得不到有效的補充，恆星發出的光就不再像以往那般耀眼、炙熱，光會一點一點地減弱，呈現出暗紅色，溫度也會隨之下降。恆星能量逐漸減少，卻不斷地往外膨脹，等到對外輻射壓力抵抗不了恆星的吸引力時，恆星便開始由核心不斷地坍縮。

根據牛頓的萬有引力定律，引力與質量是成正比的。也就是說，相同條件下，質量越大的物體引力越大，且和距離的平方成反比，也就是距離越遠，引力越小。恆星不斷地坍縮，距離就會逐漸縮小，引力就會不斷增大，因而坍縮就會更為嚴重。就這樣，恆星逐漸變得越來越小，密度越來越大，從而讓恆星坍縮的速度越來越快。在坍縮的過程中，由於摩擦加劇，恆星的溫度會越來越高，甚至可以達到一億攝氏度。

當溫度達到極點後，恆星就會像氣球那樣爆炸，無數的碎片撒向宇宙，甚至會落到地球上。在這個過程中，質量較小的恆星會成為白矮星不會成為黑洞，只有那些質量超過太陽三倍的恆星，由於最後沒有什麼能夠與自身的重力相抗衡了，因而會再次發生坍縮。在這一過程中，恆星的直徑會越來越小，直到成為一個小「點」,這個點就是「奇點」,以奇點為中心的範圍內的引力是非常大的，任何東西包括光線都會被它吞噬。光線在這個範圍內產生扭曲，所以我們就無法看到恆星了，這樣黑洞便形成了。科學家把以奇點為中心的這一範圍叫作黑洞表面。