黑洞曾經(jīng)是廣義相對(duì)論中預(yù)言的天體，但后來真發(fā)現(xiàn)了這種變態(tài)的天體，而到了去年的4月10日，全球的射電望遠(yuǎn)鏡合作對(duì)M87*黑洞進(jìn)行了成像，經(jīng)過2年多時(shí)間的處理終于發(fā)布，大家看到的黑洞確實(shí)是真實(shí)存在的，但在黑洞被看到之前，早就有很多證據(jù)表明其存在了！

黑洞是怎么誕生的？真的是一個(gè)洞嗎？

所謂的廣義相對(duì)論中預(yù)言的天體，其實(shí)是一個(gè)錯(cuò)誤的定義，當(dāng)初是史瓦西這個(gè)大神算出來天體坍縮成黑洞的度規(guī)的，廣相引力場(chǎng)公式是一個(gè)以張量形式寫成的方程，它實(shí)際上包含了10個(gè)二階非線性偏微分方程，含有16個(gè)自變量，要求解是非常困難的，但史瓦西在一戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)上就搞定了，但很可惜的是當(dāng)時(shí)的交戰(zhàn)雙方腦子實(shí)在是秀逗了，居然讓科學(xué)家去打仗，史瓦西還受傷感染掛了，這損失得有多大？

不過史瓦西求解出來的是天體在坍縮到怎么樣條件的時(shí)候?qū)?huì)坍縮成黑洞，這不是一個(gè)天然坍縮的條件，而是一個(gè)人為條件，而自然坍縮則要達(dá)到奧本海默極限，引力突破電子簡(jiǎn)并力，中子簡(jiǎn)并力，一直壓碎夸克坍縮成黑洞，這個(gè)極限大約是簡(jiǎn)并態(tài)天體的質(zhì)量超過太陽的3.2倍以上。

這個(gè)坍縮過程一般都會(huì)伴隨著超新星爆發(fā)，所以很多朋友認(rèn)為超新星爆發(fā)會(huì)導(dǎo)致黑洞，其實(shí)并不會(huì)，它可能是某些黑洞的促成因素，但卻不是必要因素，因?yàn)橹灰|(zhì)量夠大，自己也會(huì)坍縮成黑洞，就像原初黑洞一樣！

黑洞真的是一個(gè)洞嗎？

黑洞難道不是一個(gè)洞嗎？其實(shí)如果用二維平面來表示的話，洞無疑是最好的表達(dá)方式，并且各種圖片和科幻片中給人的感覺就是一個(gè)洞，但黑洞并不是一個(gè)洞，它在三維空時(shí)空中是一個(gè)無限小的質(zhì)點(diǎn)，是在一個(gè)三維空間中空間極度扭曲的區(qū)域，假如用廣相來描述的話，這是一個(gè)時(shí)空扭曲到了極點(diǎn)的區(qū)域，連光都走不出這個(gè)扭曲時(shí)空。

所以黑洞并不是一個(gè)洞，但對(duì)于科普來說，黑洞有是最貼切的形容方式，所以盡管我們知道了黑洞并不能徹底形容這個(gè)“黑點(diǎn)”，因?yàn)檫€有一個(gè)事件視界，所以真正的形容是一個(gè)黑球！

黑洞里的東西到底去哪了？

這可能是最讓大家好奇的，但就現(xiàn)代黑洞理論來說，黑洞的物質(zhì)有兩個(gè)去處，如果加上不靠譜的推論，那么還有第三個(gè)去處！

黑洞物質(zhì)永遠(yuǎn)都留在黑洞內(nèi)

其實(shí)這反而是最容易理解的，黑洞誕生前是因?yàn)樽陨碣|(zhì)量太大，將夸克都?jí)嚎辶?，因此物質(zhì)才坍縮成了看不見的奇點(diǎn)，盡管我們無法用三維空間的尺寸來表示它的大小，但它卻有一個(gè)上文說過的視界，這個(gè)視界表示黑洞內(nèi)光速都無法逃逸的區(qū)域。

既然連光的逃不走，那么還有什么物質(zhì)能逃出黑洞外呢？所以坍縮成黑洞的物質(zhì)會(huì)永遠(yuǎn)都留在這個(gè)黑洞內(nèi)。而且物質(zhì)坍縮成黑洞后，所有之前天體的特征將只會(huì)保留質(zhì)量、角動(dòng)量和電荷，這就是黑洞著名的黑洞無毛定理。

黑洞蒸發(fā)和霍金輻射的形式慢慢逃逸

黑洞會(huì)的質(zhì)量看起來永增不減，但事實(shí)上確有兩種方式會(huì)散失質(zhì)量，一個(gè)是微型黑洞的的熱輻射，一個(gè)太陽質(zhì)量大小的黑洞（正常情況下不會(huì)變成黑洞，但原初黑洞可能就存在），它的度只有有60nK，遠(yuǎn)低于微波背景輻射的2.7K，因此它是吸收能量的，但一個(gè)比月球質(zhì)量小的黑洞，則會(huì)因?yàn)槠錅囟雀哂?.7K，會(huì)逐漸輻射能量，一直到黑洞消失，這種叫做黑洞蒸發(fā)。

另一種則是則是霍金輻射理論，這個(gè)比較懸，它的大概意思是那些低于微波背景輻射溫度的（會(huì)隨著宇宙膨脹逐漸降得更低），所以熱輻射會(huì)持續(xù)，但更大的黑洞在尚未高于背景輻射前，就已經(jīng)開始散失質(zhì)量，這是量子力學(xué)中的真空不空理論所致。

海森堡不確定性原理認(rèn)為，當(dāng)時(shí)間確定的一剎那，即使在真空中也會(huì)產(chǎn)生虛粒子對(duì)，瞬間湮滅以保持質(zhì)能守恒，但在黑洞視界附近出現(xiàn)時(shí)候，在靠近視界的虛粒子被黑洞吞噬，從而使視界外的虛粒子轉(zhuǎn)而實(shí)粒子逃逸，而視界內(nèi)的虛粒子帶有負(fù)質(zhì)量，因此黑洞會(huì)因?yàn)榛艚疠椛湫?yīng)而慢慢減少質(zhì)量，但這個(gè)速度極慢，太陽質(zhì)量大的黑洞需要10^58年來蒸發(fā)0.0000001%的質(zhì)量。

在霍金輻射被提出之前，黑洞的特性會(huì)將會(huì)和熵增定律相違背，因?yàn)楹诙窗延徐氐奈镔|(zhì)給消滅了，但熵增定律告訴我們，熵只會(huì)增加，幸虧霍金輻射解決了這個(gè)問題，不過可惜的是到現(xiàn)在為止我們還沒有觀測(cè)到霍金輻射。

黑洞向它的出口白洞輸送質(zhì)量

廣義相對(duì)論中并不反對(duì)有這樣的通道存在，但白洞這種方式是在有些玄乎，迄今為止還僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)游戲。

這就是黑洞質(zhì)量的幾個(gè)去處，但有一點(diǎn)我們可以確認(rèn)的是，進(jìn)入黑洞的質(zhì)量不會(huì)憑空消失的，而黑洞質(zhì)量的變化也是根據(jù)質(zhì)能守恒定律推導(dǎo)出來的結(jié)果，但到底是什么方式來證明，比如霍金輻射，也許還要一段時(shí)間，但就理論上來分析，并沒有錯(cuò)！