黑洞是什么

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精选答案

黑洞是广义相对论方程所预测的理论产物：当一颗质量足够大的恒星发生引力坍缩时，它的大部分或全部质量被压缩到一个足够小的空间，在那个点上产生无限时空曲率(奇点)，黑洞就形成了。

黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞”理论的发展过程在20世纪20年代，物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡推断，任何质量超过1.44倍太阳质量的恒星(Chadrasekhar极限)在广义相对论下必然会坍缩。物理学家阿瑟·爱丁顿相信某些性质可以防止坍塌。从不同的角度看，他们都是对的。罗伯特·奥本海默在1939年预测，一颗超大质量恒星可能会坍缩，从而在宇宙中形成一颗“冰冻恒星”，而不仅仅是在数学上。坍缩似乎会减慢，因为实际上在它穿过rs点的时候会冻结。恒星发出的光在rs点会经历一次强烈的红移。不幸的是，许多物理学家认为这只是施瓦茨柴尔德度规高度对称性质的一个特征，他们认为在自然界中这样的坍缩实际上不会由于不对称而发生。直到1967年，也就是rs被发现将近50年后，物理学家斯蒂芬·霍金和罗杰·彭罗斯才证明，黑洞不仅是广义相对论的直接结果，而且是人类无法阻止的坍塌。脉冲星的发现支持了这一理论，不久之后，物理学家约翰·惠勒在1967年12月29日的一次演讲中为这一现象创造了“黑洞”一词。