科学未知|什么是黑洞？宇宙中出现的黑色的洞么？ 2019年

2019年4月10日21时，人类首次获得黑洞照片。在室女座一个巨椭圆星系M87的中心，人类首次获得黑洞照片。离地球约5500万光年，质量大概是太阳的65亿倍。它的核心区域是一片阴影，周围环绕一个新月状光环。

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那么什么是黑洞？黑洞就是一个洞吗？
黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速，可以说在黑洞附近连光都无法逃离。
黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的引力很大，连光都无法逃脱。其实黑洞并不"黑" ，只是无法直接观测，但我们可以用间接方式得知其的存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。

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黑洞是怎么发现的？
1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——"视界" ，一旦进入这个界面，即使是光也无法逃脱。这个定值被称作史瓦西半径，这种"不可思议的天体"被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为"黑洞" 。
黑洞是没有办法直接观测的，但是我们可以用间接的方式得知黑洞的存在与质量，而且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入黑洞之前所受到黑洞引力带来的加速度导致的摩擦，放出x射线和γ射线的"边缘讯息" ，我们可以得到黑洞存在的信息。
黑洞由中心的一个由黎曼曲率张量出发构建的标量多项式在趋向此处发散的奇点和周围的时空组成，其边界为只进不出的单向膜。根据爱因斯坦的广义相对论，我们可以知道当垂死恒星崩溃时，它会向中心塌缩，这会成为黑洞。

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黑洞是怎么诞生的？
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程，可以简单的理解为：恒星最初只含氢元素，而恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。聚变产生的能量与恒星的自身的引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。而氢原子核聚变产生新的元素——氦元素，氦原子参与聚变，会改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表，依次有铍元素、硼元素、碳元素等元素的生成，直到铁元素生成。又因为铁元素相当稳定，参与聚变释放的能量小于所需能量，所以聚变就会停止，导致恒星内部没有足够的能量与质量巨大的恒星的引力相抗衡，引发了恒星坍塌，然后形成黑洞。黑洞的"黑" ，是因为它产生的引力让它周围的光都无法离开。黑洞是由质量大于太阳质量几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。
【科学未知|什么是黑洞？宇宙中出现的黑色的洞么？】简单来说就是当一颗恒星衰老时，它的热核反应耗尽了中心的燃料，中心产生的能量不足，恒星没有足够的能量来承担起恒星外壳巨大的重量，所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质向着恒星中心点收缩，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。当它的半径收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得光也无法逃出——"黑洞"就诞生了。

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