黑洞
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[拼音]：heidong [外文]：black hole 广义相对论(见相对论)所预言的一种特殊天体。它有非常强大的引力，以致使投射到这种天体上的物质只进不出，连光线也反射不出来，因此称之为黑洞。 早在1798年，法国数学家、天文学家 P.-S.拉普拉斯根据I.牛顿的引力理论曾预言过类似于黑洞的天体。1915年A.爱因斯坦提出广义相对论后不久，德国天文学家K.施瓦茨希尔德建立了一个只考虑天体质量的黑洞模型。1916～1918年间，H.赖斯纳和G.诺茨特隆提出了带电的黑洞模型。1939年J.R.奥本海默等人根据广义相对论，研究了恒星的引力坍缩过程，明确提出了黑洞概念。1963年J.克尔提出了旋转黑洞模型。1965年，以E.T.纽曼为首的研究小组更进一步得出了同时考虑质量、电荷及角动量的黑洞解，使经典的黑洞模型臻于完备。70年代以来，英国物理学家S.W.霍金等人提出了黑洞热力学，并在此基础上建立了量子力学的黑洞模型。该模型认为，如果考虑到黑洞周围的量子涨落，则黑洞就类似一个普通的炽热物体，能产生并射出粒子和辐射，其温度与黑洞的质量成反比，从而使传统的黑洞概念发生了质的变化。 现在一般认为黑洞有 3种类型： （1）大质量恒星在其晚期演化中由于引力坍缩而形成的黑洞，其质量一般为太阳质量的 3～50倍； （2）在星团或星系的中心，由于星体碰撞形成巨大的天体，然后经引力坍缩而成超巨质量黑洞，其质量在太阳质量的100万倍到1亿倍以上； （3）在宇宙“大爆炸”的初期，由于膨胀过程中的局部涨落，在那些极致密的地方可能形成原生的小黑洞。典型的原生黑洞，质量为10亿吨，其半径只有原子核大小。观测表明，天鹅座 X-1极有可能包含着一个黑洞；在椭圆星系M87的核心，也可能有质量为 9×109太阳质量的巨型黑洞。但目前尚无有说服力的证据表明原生小黑洞的存在。 黑洞的形成过程和恒星、星系以及宇宙的演化密切相关，因此其研究成果将直接促进天文学和宇宙学的发展。最初的黑洞理论只讲吸引、收缩，一旦和量子力学结合，该理论认为黑洞可能也有发射和爆发，吸引也转化成了排斥。因而，黑洞不再是物质演化的终点，它有可能转化为其他的物质形式。这就进一步论证了吸引和排斥的对立统一以及物质在不断转化中发展的辩证思想。从经典的黑洞模型到量子力学黑洞模型的发展过程表明，黑洞不仅是可以认识的，而且实际上对黑洞的认识也正在不断深化。 |
