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在宇宙中有很多神秘的現象，科學家們也一直想要去找到答案，雖然人類現在看似科學技術非常發達，但其實對宇宙來說還是不值一提的。說到宇宙中最神秘的，很多人腦子裡應該都是黑洞的景象。之前，人類只知道宇宙中存在著行星、恆星、星系，而關於黑洞是什麼，人類是不知道的，自從在宇宙中發現黑洞的存在，人類就特別感興趣，當我們了解黑洞之後，就感覺黑洞是神秘而又吸引人的。
那麼黑洞到底是什麼？
黑洞之所以被稱之為黑洞主要是由於它是一種完全不反射光線的黑體，總的來說黑洞其實就是指外宇宙空間內存在的一種天體，並且其密度無限大、溫度無限高、時空曲率也無限，最重要的是黑洞裡面還有著強大的吸力，據說任何靠近它的東西都會被席捲吞噬掉，無論恆星行星或是其他天外物質，乃至是光都難逃它的吸力。
據科學家們統計黑洞總共佔據了宇宙總質量的90%，可以說黑洞在宇宙中是非常普遍的存在，不過我們人類用肉眼卻根本無法直接觀測到黑洞的存在，只能通過現有的天文物理學手段側面計算和監測。按理說任何東西吸收其他物質都應該會壯大自身的體積，但是根據科學家們的觀察，黑洞就不是這樣的，再加上我們對黑洞的了解少之又少，於是黑洞就成了一個神秘的存在。
最早，黑洞是在廣義相對論中出現的，那個時候也沒人相信黑洞是真實存在的，之後隨著宇宙中的黑洞逐漸被發現，黑洞才被證明是真實存在的。
黑洞是如何發現的呢？
在18世紀末，是最先提出「黑洞」這個概念的時候，但在當時名字並不是「黑洞」而是稱為「暗星」，它的由來是由英國物理學家約翰·米歇爾和法國數學家拉普拉斯提出，他們稱在宇宙中存在著一種引力強到連光也無法從其周圍逃脫掉的天體。
隨後在1915年愛因斯坦發表廣義相對論，還有德國天文學家卡爾·史瓦西在廣義相對論中的引力場方程基礎上推算出，如果一個質量一定的球形天體坍縮到特定範圍以內，其引力場之強將使包括光線在內的任何東西都無法從其中逃逸，這個特定範圍就是史瓦西半徑，但是在當時許多的科學家們並不認為在我們真實的世界會存在小於史瓦西半徑的天體。
接著在1967年普林斯頓大學物理系教授約翰·惠勒將這類「引力完全塌縮天體」又被命名為「黑洞」。緊接著在1964年我們人類發現了藍超巨星天鵝座X-1，並且根據其運行軌道推算出它有一顆看不見的伴星，但當時對於這一類質量極大卻看不見的天體到底是不是黑洞存在著非常大的爭議。
到了上世紀90年代天文學家們測出天鵝座X-1中不可見伴星的質量達到太陽質量的14.8倍，除了黑洞，根本無法解釋質量如此之大的不可見天體的存在。直到在2019年4月10日全球科學家合作的「事件視界望遠鏡」項目發布首張黑洞照片，才證實了黑洞的存在，但在實際上黑洞根本是「看」不見的，EHT觀測到的只是黑洞周圍發光的星際物質，即吸積盤或噴流。
在現代廣義相對論中，黑洞是宇宙空間內存在的一種密度極大體積極小的天體，那麼黑洞是如何形成的呢？
簡單來說，黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡死亡後，發生引力坍縮所形成的。
眾所周知，恆星在最初只含有氫元素，而由於其內部氫原子每時每刻都會發生裂變、聚變，再加上恆星的質量又很大，內部發生裂變與聚變的過程中產生的能量足夠與恆星的萬有引力相抗衡，以維持恆星結構的穩定，而且由於發生裂變與聚變，氫原子內部結構也會發生改變，破裂並組成其他新的元素，直至鐵元素的生成，之後恆星就會坍塌，由於鐵元素比較穩定並不能夠參與裂變或聚變只能存在於恆星內部，這導致恆星內部不具有足夠大的能量可以和大質量恆星的萬有引力抗衡，從而引發了恆星坍塌，最終形成黑洞。
當一顆恆星逐漸衰老時，熱核反應也就會隨之耗盡中心燃料，再加上其中心產生的能量少，這就導致沒有足夠的力量來承擔外殼的質量，於是在外殼的壓力下，核心便會開始坍縮，直到最後形成體積無限小、密度無限大的一種星體，而且當其半徑一旦收縮到小於史瓦西半徑的時候，「黑洞」也就由此誕生了。
總而言之，黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體，因此黑洞是宇宙中最迷人的天體之一，但同時也是最難以捉摸的。
那為什麼要研究黑洞呢？
其實黑洞並不能直接給人類帶來什麼，但如果我們人類不去發現它，不去研究它，那麼人類肯定不會掌握到更高級的物理學，進而去實現時間旅行，可以說每發現一個領域其實也是在擴寬我們的認知，比如我們人類已經從微小的原子研究到了廣袤的宇宙。而且物理學家沉迷於黑洞，主要也是因為在研究黑洞的過程中，可以實現一個偉大的構想——廣義相對論與量子力學結合的可能性。