黑洞是什么,黑洞是什么原理
黑洞是什么
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。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
黑洞是一种宇宙中的物理现象，就宇宙来讲，只要是靠近黑洞的物质，包括光以及任何形式的能量波，都会因为黑洞巨大的引力而无所遁形，就算是光，也无法逃掉黑洞的引力。
黑洞是什么？怎么形成的？黑洞里面是什么样子？
问：黑洞通向哪里？
答：让我们从黑洞是什么开始回答这个问题。
黑洞产生于庞大恒星的陨落。恒星的质量非常大，这意味着恒星的引力也非常大，正是引力使你可以站在地球上，而不会飘向太空。
图解：位于M87中心的超大质量黑洞，推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像，由事件视界望远镜所拍摄，发表于2019年4月10日。
恒星是由大量灼热的气体组成的星体，释放出大量的热量，从里往外地推动恒星。
通常来说，引力产生的拉力和热力产生的推力会彼此平衡，但是随着恒星“渐入暮年”，它将燃尽内部的燃料，推力也会逐渐减小。此时引力大获全胜，恒星所有的物质由于引力被向内拉去，最终成为一个点，就是我们所说的黑洞。
黑洞无法逃离
因为黑洞是由大量物质挤在很小的空间而形成的（用物理学语言说叫做密度很大），它能够产生巨大的引力，吸引一切靠近它的东西。
它产生的拉力非常强大，如果你过于靠近它，甚至拼尽全力快速经过它，都免不了被吸过去的命运。这被航天学家称作黑洞表面，一旦落入黑洞表面就绝无可能逃离。
图解：大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。请注意引力透镜效应，从而产生两个放大，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。
黑洞之所以叫做黑洞，是因为如果我们给黑洞拍一张照片，照片上什么也看不到，没有光线能够从黑洞中逃逸出来，而相机的原理就是记录光线，你只能看到黑洞周围黑黢黢的一个环。
图解：上：艺术家描绘超大质量黑洞从邻近的星体上抽走物质。 左下：超大质量黑洞的X光映像。 右下：超大质量黑洞的光学映像。
可惜的是，没有照相机能做到。航天学家们只能通过黑洞拉扯物体，趁物体尚未被完全吸进去的过程来一窥其貌。没有办法看到黑洞里面的样子
所以，黑洞通向何方？
图解：超大质量黑洞从吸积盘中吸积的概念图。
现在，让我们来回答这个大问题：当你进入黑洞之后，会发生什么？答案目前尚不可知，但我们正在试着解答！
一个说法认为，黑洞是虫洞的大门，虫洞连接着两个平行的空间，这意味着你可以跳进黑洞，然后来到宇宙的另一个角落，甚至是一个与我们的宇宙完全不同的平行宇宙。
图解：若地面附近有一个虫洞，它可能是这样的
航天学家花了大量的时间试图描绘虫洞的结构和原理，但除非能找到真正“看到”黑洞的方法，否则我们永远无法得知进入黑洞后是怎样的情景。
也许有一天你会变成一个科学家，解决这些未解之谜，所以继续探索这些神奇的问题吧！
相关知识延伸阅读
在广义相对论中，白洞是一种理论推测出来的时空区域，物质与光线无法进入这个区域中，但是可以从这个区域中向外出现。白洞的性质与黑洞相反，光与物质可以进入黑洞中，但是无法从黑洞中离开。这个理论最早由伊戈尔·德米特里耶维奇·诺维科夫在1964年根据对史瓦西解的计算，而提出这个假设。
图解：最大扩展黑洞时空结构图。水平方向是空间，垂直方向是时间。
目前已经有许多证据显示黑洞存在，到现在还没有任何证据表明白洞存在，因此白洞仍然只是一种由理论推导而出的假想星体。白洞的存在也违反热力学定理，因为热力学认为熵不是保持不变就是增加，但白洞会使熵减少。于2012年发表的一篇论文认为宇宙形成最初的大爆炸是短暂喷发的白洞。在论文中，作者还认为白洞理论可以解释2006年发现的伽玛射线暴——GRB 060614。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. Ayue- theconversation
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黑洞是什么，它又是怎样形成的，一起来认识下吧
问：黑洞是什么？黑洞是什么时候形成的？天文学家能看到黑洞吗？黑洞的“视界”是什么？
答：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)，在此时黑洞就形成了。如此巨大的时空曲率不允许任何东西逃离“视界”或边界，就算是连光都不行。
尽管观测结果与黑洞产生影响的预测相符，但黑洞从未被直接观测到。存在少量替代理论来解释这些观测，比如磁层永久坍缩天体(MECOs)，虽然其中大多数观测都避开了黑洞中心的时空奇点，但绝大多数物理学家认为，黑洞理论是这些观测的最有可能物理解释。
相对论之前的黑洞在18世纪，有人提出超大质量的物体可能会吸引光进入其中。牛顿光学是一种视光为粒子的微粒理论。
约翰·米歇尔(John Michell)在1784年发表了一篇论文，预测一个半径是太阳半径500倍(但密度相同)的物体，由于其表面的逃逸速度将达到光速，所以人类无法观测到它。然而，在20世纪随着光波理论的兴起，人们减弱了对这一理论的兴趣。
在近代物理学中科学家很少提及这些理论产物，为区别于真正的黑洞，它们被称为“暗星”。
相对论中的黑洞1916年，爱因斯坦发表了广义相对论。几个月后，物理学家卡尔·施瓦茨柴尔德(Karl Schwartzchild)提出了一个意想不到的结果—球形质量爱因斯坦方程的解(称为施瓦茨柴尔德度规)。
表示半径的术语有一个令人不安的特征。似乎在一定半径下，这一项的分母将变为零，这将导致这一项在数学上“爆炸”。这个半径，称为Schwartzchild半径，rs，定义为：
rs = 2 GM/ c 2
G是重力常数，M是质量，c是光速。
事实证明，施瓦茨柴尔德的工作对理解黑洞至关重要，所以将他的名字翻译成“黑盾”是一个奇怪的巧合。
黑洞的性质如果一个物体的质量M在rs内，我们认为它是一个黑洞。从半径来看黑洞重力的逃逸速度是光速，所以rs指视界。黑洞通过引力把物质吸进来，但这些物质中没有一个能逃脱。
黑洞常被解释为物体或质量“落入”其中。
Y看着X掉进黑洞在X到达rs时它将冻结，Y观察到X上理想化的时钟慢下来
在rs达到无穷大，Y观察X红移的光(此时X变得不可见——但不知何故我们仍然能看到它们的时钟。理论物理学是不是很伟大?)
理论上，X可以感知到明显的变化，尽管一旦它穿过rs，它就不可能逃脱黑洞的引力。(即使是光也无法逃离视界。)
黑洞理论的发展在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。
随后的工作包括霍金辐射的发现：黑洞可以发射辐射。
关于黑洞的猜测黑洞是一个充满挑战的领域，吸引了不少想要“探险”的理论家和实验者。今天，尽管黑洞的确切性质仍有疑问，但人们几乎一致认为黑洞是存在的。有些人认为落入黑洞的物质可能会在宇宙的其他地方重新出现，就像虫洞一样。
黑洞理论的一个重要补充是霍金辐射，由英国物理学家斯蒂芬·霍金于1974年提出。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. Andrew Zimmerman Jones- thoughtco
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