文档介绍：神秘的黑洞
米丽琴
2010 年 11 月美国
然而，如果真的发现了黑洞这一未曾谋面的天的星，它只是恒星演化的一个阶段。到目前为止，黑
体，必然会在科学界引起轰动。那么，究竟什么是洞还只是科学家预言的一种天体，至今尚未被公认发
黑洞，人类对它的认识达到何种程度呢？现，因此有关黑洞的研究正在继续进行之中。
黑洞是宇宙间最神秘的天体。早在 200 年前，最简单的黑洞是球对称的史瓦西黑洞（图 1），
英国的米歇尔和法国的普拉斯就预言了黑洞的存史瓦西黑洞在引力半径
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在。他们认为，当一颗星的万有引力足够强大，以 rg = 2GM/c 处，形成一
至于能把自身发射的光拉回去的时候，这颗星将成种奇异的球面，在 r =0
为看不见的暗星，也就是今天所说的黑洞。他们依的中心处，存在一个奇
据牛顿定律算出了黑洞的半径。爱因斯坦的广义相点。这张奇异的球面，
对论认为，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲就是黑洞的边界，物理
的表现。物质密度越大的地方，时空弯曲得越厉害。学家称其为视界，意思图 1 史瓦西黑洞
23 卷第 1 期 (总 133 期) · 27 ·是可见区域的边界。这就是说，视界以内的任何东原来的时间坐标变为空间坐标，而原来的空间坐标
西（包括光）均不能跑出视界，即黑洞外部的人不却变为时间坐标。黑洞内部的等 r 面不再是球面，
可能得到黑洞内部的信息。人们发现，只要爱因斯而成为等时面。对于黑洞，时间方向指向 r =0 的奇
坦的广义相对论正确，并且因果性成立，那么任何点处，这样等 r 面成为“单向膜”，任何进入黑洞的
有物质的时空，都至少存在一个奇点。然而，宇宙