科普黑洞是如何形成的？原来黑洞是如此有趣

什么是黑洞？

黑洞是时间和空间中一个连光都无法逃脱的区域。黑洞的质量是不可想象的，这使得引力场很强，以至于任何物质和辐射一旦进入该区域就再也出不来，甚至最快的光也无法从中逃逸，所以人们看不到它。因为它类似于热力学中完全不反射光的黑体，美国物理学家惠勒给它取了一个有趣的名字“黑洞”。

黑洞的形成过程？

恒星老化时，其热核反应会耗尽中心的燃料(氢)，中心产生的能量并不多。这样，它就没有足够的强度来承受炮弹的巨大重量。因此，在外壳的沉重压力下，核心开始坍塌，直到最后形成一个小而致密的恒星，它能够再次平衡压力。从而形成密度更大的天体，其产生的高温高压可以将所有电子压入原子核。

当一个物体的质量为M3.2m太阳时，就不会有能与自身引力抗衡的力，从而引起另一次大坍缩。根据科学家的猜想，物质会不可阻挡地向中心点行进，直到变成一个体积为零、密度无穷大的“点”。当它的半径收缩到一定程度(史瓦西半径)时，巨大的引力使得连光都射不出去，从而切断了恒星与外界的一切联系——一个“黑洞”诞生了。

科学家普遍认为，天文观测中的超新星爆发是产生黑洞的重要方式之一。超新星在中国古代被称为客星。这种恒星突然出现在星空中，过一段时间后又突然消失，肉眼可见。因为来无影去无踪，所以叫客星，像远方的来客，住了一段时间又回到远方。

黑洞引力强大，不断吞噬大量星际物质；有些物质围绕它快速运行，轨迹会发生变化，形成一个圆形的物质环；周围有巨大的能量辐射，不断发出极强的X射线和γ射线。此外，黑洞的巨大引力使得光线在它附近强烈弯曲；里面连一丝光线也没有。

黑洞信息的有趣悖论

霍金在65438年到0976年的一篇论文中对黑洞进行了阐述:因为纯热辐射几乎带不出任何信息，如果黑洞真的辐射到最后，全部转化为热量，形成黑洞的物质带进来的信息就会从宇宙中消失。换句话说，黑洞辐射不包含黑洞内部的任何信息。黑洞完全丢失后，所有信息都会丢失。这不仅会破坏轻子数、重子数等物理定律的守恒，也会使正在创建的量子引力理论不满足幺正守恒和概率守恒，这就是“黑洞信息佯谬”。

研究黑洞的意义

目前现代物理学有两大支柱理论，一个是广义相对论，主要描述宏观物体、时空和物质之间的相互作用；另一个是量子理论，描述微观世界的运动规律。在通常的物理学研究中，这两种理论互不干扰。但是要想让物理学继续发展，就必须把这两个理论结合起来，最终得到一个统一的理论。黑洞这种天体恰好兼具宏观物体形态和微观量子理论的一些特征。可以说两种理论在这个天体上交汇。所以研究黑洞可以促进两个理论的发展。