黑洞是什麼 黑洞是什麼物質組成的

導語：很多人以爲黑洞這一概念是著名物理學家霍金提出的，但其實黑洞理論出現的時間比這更早。這一概念實際上是比較抽象的，多數人沒法完全理解其含義。那麼，到底黑洞是什麼東西呢?黑洞是什麼物質組成的?下面我們一起來看看專家們的解釋。

黑洞是什麼 黑洞是什麼物質組成的

黑洞

黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體。

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程：某一個恆星在準備滅亡，核心在自身重力的作用下迅速地收縮，塌陷，發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星體，同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下，由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去，連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾爲粉末，剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的引力，使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

也可以簡單理解爲：通常恆星最初只含氫元素，恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞，發生聚變。由於恆星質量很大，聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡，以維持恆星結構的穩定。由於氫原子核的聚變產生新的元素——氦元素，接着，氦原子也參與聚變，改變結構，生成鋰元素。如此類推，按照元素週期表的順序，會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至鐵元素生成，該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定，參與聚變時釋放的能量小於所需能量，因而聚變停止，而鐵元素存在於恆星內部，導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡，從而引發恆星坍塌，最終形成黑洞。說它“黑”，是因爲它產生的引力使得它周圍的光都無法逃逸。跟中子星一樣，黑洞也是由質量大於太陽質量好幾十甚至幾百倍以上的恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料，由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，物質將不可阻擋地向着中心點進軍，直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑)，質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。

黑洞是什麼物質組成的?

黑洞組成物質

黑洞中不存在我們所能理解的由基本粒子構成的物質,但是有能量。

被黑洞吸引的物質會在被吸引的同時受到強大的潮汐引力作用,使物體在一個方向上被拉伸,在另一個方向上被壓縮(就像月球引力對地球的影響一樣,這引發了海洋潮汐),最後,在接近黑洞中心的地方,物體中的粒子四分五裂落入奇點。

黑洞並不只是吞噬物質,它還在不斷釋放能量(根據狹義相對論,質量就是能量,所以可以說黑洞在不斷釋放質量),而且會越來越快,最後黑洞會爆炸,這是黑洞蒸發理論。

黑洞蒸發這個概念，是由英國著名的物理學家霍金於1974年提出來的。

根據量子場論，真空並不是絕對的空無一物，真空中會不斷地着產生出正反粒子對，接着正反粒子對又在很短時間裏湮滅。

什麼是正反粒子對呢?物理學上由狄拉克方程預言每種微觀粒子都存在有它的“反粒子”。

舉個例子，我們知道電子是帶負電荷的，而人們在實驗中也發現了正電子，正負電子就是一對正反粒子對。

正反粒子一相遇就會發生湮滅，同歸於盡,轉化成高能的伽瑪射線。

這是由於真空漲落,根據量子力學理論得出的結果,允許粒子從鄰近的空間借一些能量從而成對出現,這樣,根據能量守恆定律,兩個粒子中一個粒子持有正能量,另一個是它的反粒子,持有負能量,但是就像銀行貸款要償還一樣,正反粒子對最終要通過湮滅把能量還給空間。

霍金認爲，在黑洞的周圍，正反粒子對產生後有四種可能的結果：一、湮滅;二、一起落入黑洞;三、正粒子落入黑洞而反粒子逃脫出來;四、反粒子落入黑洞而正粒子逃脫出來。

最後一種結果的可能性最大。

反粒子帶有負的能量，落入黑洞之後會使黑洞的能量減少，而逃脫出來的正粒子就好像是從黑洞向外發射出了能量。

這就是黑洞的蒸發。