为什么会出现黑洞
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。在重力巨大的挤压下,所留下的物质有难以想像的高密度。由于黑洞的质量非常大,使得它们具有强大的重力场,这些力量大的连光线也无法逃出它的手掌心,这也就是为什么它要叫做黑洞的原因了,在它的边界内你看不到任何东西。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样 。
然而大质量塌缩的恒星是如何到达此情境的呢?试想一物体于一塌缩星的表面,随著恒星塌落而凝缩,不停的靠向中心,重力愈来愈强。(天体的重力离中心愈近愈大)而恒星愈收缩,要离开它的表面速度要求愈大。当恒星塌缩到到光速时,已几乎无任何物体可逃脱而出。(根据爱因斯坦相对论而言,光速是所有物体速度的极限,几乎没有任何物体的速度会超过光速。)而塌缩到光速都无法逃出时,任何物体都不可能再从黑洞中出来。当恒星塌缩到此一境界时,这时黑洞所呈现的半径就称为「史瓦西半径」。假设地球也做如此的塌缩,那此时地球的史瓦西半径就为一厘米宽。但恒星并非一定凝缩到此程度才形成不可逃脱的表面。质量愈大,其史瓦西半径内的物质密度愈小。如质量是太阳一亿倍的,缩到水的密度便达到史瓦西半径了。
对黑洞进行一下形象的说明:
黑洞有巨大的引力,连光都被它吸引.黑洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。
再从物理学观点来解释一下:
黑洞其实也是个星球(类似星球),只不过它的密度非常非常大, 靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样),不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说,以第二宇宙速度(11.2km/s)来飞行就可以逃离地球,但是对于黑洞来说,它的第三宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以连光都跑不出来,于是射进去的光没有反射回来,我们的眼睛就看不到任何东西,只是黑色一片。