黑洞里面是什么？
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，也是目前科学最无法解释的现象之一。大质量的恒星坍缩到某一临界尺寸时，就得到了黑洞，它是一个体积极小而密度极大的天体，由于其密度和引力是如此之大，任何物质都脱离不了黑洞的吸引，就连光线也无法逃逸。人们对黑洞也做了各种模型的预测，但尚无观测的证据。但黑洞确实普遍存在的，在宇宙的发展史中，一些恒星早已燃烧殆尽，塌缩成黑洞。
当星核不断塌缩，所有的物质都被压缩在一个及其至小的空间内。所有被黑洞吸引进去的各种物质都会被巨大的引力差而撕裂成基本粒子，物质被极度的压缩到体积极小的一点上，这就是在黑洞中存在的密度无限大的奇点，以及及其扭曲的时空，对于奇点，现有的科学理论尚无法想象和解释。由于任何物质都无法逃过黑洞的吸引，包括光线，所以对于黑洞等活动，人类无法用肉眼去观察。
都在说黑洞？到底黑洞是什么？有什么用？
距离地球15000光年！比太阳大70倍，中国发现第1颗“怪兽黑洞”！在科学中，黑洞对我们来说已经不陌生了，自从人类第1张黑洞照片公布之后，科学家们对黑洞的探索就进入到了一个“新阶段”。人类首张面世的黑洞，是位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。而这个黑洞并非是人类发现的“优质”黑洞，我国最近又发现了一颗“不一样”的黑洞，比这个还具有争议点。
根据《自然》杂志最新科学报告指出，中国科学家打破了这个第1张人类黑洞的“局限性”，人类再次迎来了不一样的黑洞资料，探索到了“无法预测”的恒星黑洞，这也是迄今为止第1颗最大质量的恒星级黑洞，对，你没看错，这就是由中国科学团队所发现的，我们来看看这个恒星黑洞到底如何。根据科学数据显示，该恒星黑洞其质量比太阳大70倍，所以又有人称它为“怪兽黑洞”，该黑洞是距离地球15000光年（1.5万光年），被研究人员命名为LB-1。
根据科学预估数据显示，本次发现的恒星黑洞也是银河系之中的一个，总计可能有1亿个恒星黑洞。这是由大质量恒星坍缩形成的宇宙天体，因此即使是光也无法逃脱。但是到目前为止，我看们对恒星黑洞的认知有点不一样，那就是科学家们初期预估的时候，我们银河系中单个恒星黑洞的质量不超过太阳的20倍，而这次达到了70倍，所以完全是初期科学家们又预估错了。
中国国际科学家团队发现了一个巨大的恒星级黑洞，推翻了这一假设，颠覆了他们的理论基础，当然，对于这次的恒星黑洞的发现，他们也感觉到很惊讶。根据中国科学团队刘教授表示，据目前大多数恒星演化模型，在我们的星系中甚至不应该存在如此质量的黑洞。而这次的发现真的是很意外，很明显这是不符合常理的，并且LB-1比我们想象的还要大两倍。
虽然我们上面也说了，整个银河系存在上亿的恒星黑洞，不过根据科学团队表示，只有在适当的时候才可能发现它，并非是任何时段都能发现，到底是什么时段？只有当黑洞吞噬伴星发出的气体时，才能发现恒星黑洞，而吞噬的过程之中，会产生强的X射线，这就是观察到恒星黑洞的点，利用地球上探测器揭示了“坍塌物体”的存在，由于X射线的强度不会太好，所以中国科学团队为了解决这一问题的“局限性”。
采用了大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）对天空进行了调查，寻找绕其引力拉动一个“不可见物体”的恒星，这才确定它的存在，这真的是“大海捞针”，发现不容易，所以这算是中国科学家在获取“恒星黑洞”方面取得的重大研究成功。最后来看看什么是大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST），它是世界上光谱获取率最高的望远镜和世界上口径最大的大视场望远镜，其工程规模和难度已达到当前世界上口径最大的10米望远镜的水平。
LAMOST拥有4000颗眼睛（4000根光纤），一次能够观测近4000个天体。所以也具有“光谱之王”的称号，而这次这颗恒星黑洞的发现，也是迄今为止最大质量的恒星级黑洞，也是LAMOST发现的第1颗（首颗）黑洞，这一成果也为天文学家提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法，所以这是我国在天文学上的一个重大突破，再次为科学家们的辛苦表示祝贺，辛苦了。
黑洞里面是什么？白洞跟黑洞有哪些区别？
先说黑洞。简单地说，作为广义相对论理论所预言的宇宙中的天体，黑洞具有质量、自转和电荷三个性质，是宇宙中最简单的天体。但是任何东西，包括各种能量，到了黑洞视界之后就只能进去，不能出来，所以黑洞也是宇宙中最贪婪的天体。黑洞的存在已经有了大量的天文观测的证据，也是理解宇宙中很多重要天体的形成和演化的不可或缺的基本元素之一。
但是，您可能要问，进入黑洞的东西都到哪里去了呢？最终会不会宇宙中的所有东西都会进入黑洞呢？如果这样，宇宙最终会不会充满了黑洞而没有其他东西了呢？现在可以谈白洞了。简单地说，作为广义相对论理论所预言的宇宙中的天体，白洞也只具有质量、自转和电荷三个性质，同样也是宇宙中最简单的天体。但是白洞却是宇宙中最慷慨大方的天体，只会往外输出物质和能量，不会接收任何东西。
由于白洞也有质量，所以在远处感受不出黑洞和白洞的区别，但是任何东西到了它附近的一个界面之后就只能停下来，而无法进去，所以从机制上就决定了白洞绝对不可能成为贪官。既然白洞只出不进，那么它里面的东西是哪里来的呢？广义相对论理论本身回答不了这个问题。但是，如果我们假设时间可以倒转，那么黑洞吃东西的过程的回放就是白洞在吐东西的过程。
所以可以说，白洞就是黑洞的逆过程的产物。也有人猜测，黑洞的奇点就是一个时间机器或者时空隧道，任何东西到了那里都有可能通过白洞冒出去，所以白洞就是黑洞的将来。这样就可以回答前面关于黑洞的三个难题了：进入黑洞的东西通过白洞跑掉了，因此不会发生宇宙中的所以的东西都进入黑洞的情况，当然最终的宇宙也不会充满了黑洞。
遗憾的是，目前还没有确凿的证据表明宇宙中存在白洞，我们其实也不知道有什么具体的天体物理过程或者机制能够形成白洞。但是没有找到不等于没有，不知道也不表明没有，因此白洞不但能用在科幻里面，而且用好了还能够做出惊心动魄的硬科幻。声明：由于太忙，我没有时间读我回答后面的评论和发给我的私信，当然也无法回答评论里面提出的问题和回复私信。
科学家总是提出宇宙的黑洞，那么宇宙的黑洞到底是什么呢？
科学家总是提出宇宙的黑洞，那么宇宙的黑洞到底是什么呢？♣黑洞很容易让人望文生义的，想象成一个大黑窟窿，其实不然，所谓的黑洞并不是人们理解的那样。通俗易懂得理解，当一个超大质量恒星死亡时，由重力崩溃而发生超新星爆炸。强大的压力使物质结构发生巨大变化，通过不断的压缩，最终留下一个小而致密的核心。如果核心的质量是太阳质量的3倍以上，最终它会成为一个黑洞。
黑洞是大家非常熟悉的话题,不仅在科幻小说中经 常会出现关于黑洞的内容,在日常生活里我们也会时不时地聊聊黑洞。黑洞在地球上并不存在,当然如果存在的话是非常可怕的。在《星际穿越》里面,我们看到一个视觉上的黑洞,那个黑洞很大,如果我记得没错的话,它的质量应该有一百亿个太阳那么大。今天我们就聊聊关于黑洞的一些问题,第一个问题就是黑洞到底是怎么形成的?第二个问题就是人类可以制造黑洞吗?第三个问题就是黑洞到底长什么样子?我们能不能看到黑洞?在《星际穿越》里面,我们看到了虫洞, 那么虫洞跟黑洞的关系是什么样的呢?这个问题我们也将在这里尝试回答。
黑洞到底是怎么形成的?黑洞是什么?其实,在几个世纪以前, 法国物理学家拉普拉斯就预言过黑洞,他的根据是牛顿的万有引力理论。我们知道,在地球上我们能够感受到自己的重量,这是地球对我们产生的万有引力。我们要想逃出地球,就必须以所谓的第二宇宙速度, 也就是每秒十几千米,才能逃离地球的引力。速度跟引力之间有个关系,速度越大,才能克服越大的引力。
同样,要想从太阳表面逃离太阳, 就要有更快的速度。那么,我们要想从地球逃出太阳系,就要达到第三字宙速度。如果引力变得越来越大,那么逃离的速度就要越来越快, 快到最后有可能达到了光速,因为光是世界上速度最快的东西,每秒 30万千米。达到了光速,才能克服这个巨大的引力,才能逃出去。如果这引力再大,连光速都逃不出去了,那么这个世界上就再也没有一个物体可以逃出黑洞,逃出万有引力,就像拉普拉斯当年想象的那样: 如果把一个天体的质量增大到一定程度,就再也逃不出去了。
但是,这并不意味着质量大到一定程度就会变成黑洞,比如银河系质量很大,它有上千亿个太阳甚至是几千亿个太阳那么重,其中还包含质量更重的暗物质,但银河系并不是黑洞,因为银河系太大了, 无法形成黑洞。这是为什么呢?因为仅仅满足质量和引力方面的条件 是不够的,还要满足尺寸方面的条件,尺寸小,万有引力才大。我们知道牛顿的万有引力定律,其中既包含了质量条件,也包含了尺寸条件, 万有引力的大小跟尺寸大小的平方成反比,我们计算一下就可以知道黑洞在什么样的情况下才能形成。
举个例子,太阳不是黑洞,它的表面温度高达6000摄氏度,我们自然无法在太阳上生活。现在我们假设对这个温度忽略不计,即便如此,人在太阳上面也很难生活,因为太阳的万有引力太大了,我们人类到了那里会感觉重量太重了,就连弯着腰、弓着背都站不住。太阳的质量相当于地球的几十万倍,如果我们把太阳的尺寸压缩到直径3千米左右,那么,这时候大阳表面的 引力就强大到连光都逃不出去,黑洞就形成了。
美国的我们前面提到过LIGO团队探测到两个黑洞合并辐射引力波,这些引力波的形成需要两个条件:一是质量足够巨大,二是黑洞比较小。只有足够小的黑洞才具有强大的万有引力,才能产生强大的引力波。在宇宙中,通常是十几个太阳质量的黑洞比较多,为什么是这样呢?这里又要谈到黑洞是怎么形成的问题了。黑洞是怎么形成的呢?一开始,有一颗很大的恒星,通常有二十个太阳质量那么重,它燃烧到最后,抛射出大量的物质,但是总有一部分抛射不出去,这部分的物质在万有引力的作用下持续变小,一直小到十几千米、二十几千米 或者三十几千米的尺寸,这样一来,就形成黑洞了,所以,在宇宙中, 像恒星一样质量的黑洞比比皆是。
LIGO团队探测到的是两个黑洞在一起,当然,单黑洞就更多了,但单黑洞本身并不辐射引力波,所以LIGO团队探测引力波的方式无法直接看到单黑的洞,但是单黑洞应当比双黑洞更多,因为它更常见。比如说两颗恒星绕在一起转,每颗恒 星都会坍缩成黑洞,这样就是双黑洞,它的概率当然远远小于单独一颗恒星燃烧到最后坍缩成黑洞。
恒星级的黑洞可以通过间接的手段探测到,其实人类已经通过间接手段探测到了很多这样的黑洞。银河系中间有一个超级黑洞,它比恒星大很多,有几十万个太阳质量那么重。它是怎样被发现的呢?因为在黑洞边上有恒星,有分子云, 还有其他一些东西。这些东西受到黑洞强大的万有引力的影响,有时候就直接掉下去了,有时候运动速度变得越来越快,物质电荷之间发生相互加速,这样一来就会辐射电磁波,我们就可以通过这些电磁波发现黑洞的位置。
在《星际穿越》里面,出现过这种视觉效果的一个巨大的黑洞,这个黑洞外面有一些亮环,这些亮环就是这个巨大的黑洞边上的一些分子等东西。它们绕着黑洞转动,速度越来越快,当然 也就变得越来越亮,形成了我们可以看到的那些亮环,人类就是通过 这种方式发现黑洞的。银河系中间的这个超级黑洞并不是最大的黑洞。在很遥远的地方, 人类还发现了一些比这个超级黑洞大很多的黑洞,最大的可以达到几百亿个太阳质量,这就接近整个银河系的大小了。
有的甚至是上千亿个太阳质量的黑洞,而且天文学家通过观测,发现几乎所有的星系中间必有一个超级黑洞。星系是什么概念呢?星系就是由干亿个、数千亿个甚至上万亿个恒星形成的一个集团,就像银河系一样。这些星系中间的超级黑洞小的像是银河系中间的几十万个太阳质量,大的像上百亿个太阳质量。还有我们经常会听说“活动星系核”这个词,这样的名词太抽象,说白了就是星系中间的巨大黑洞,它的万有引力爆发出巨大的能量,我们把它叫作活动星系核。
所以,实际上天文学家对黑洞是非常熟悉的,因为它无所不在,除了很多很多恒星级的黑洞,几乎每个星系里面都有 巨大的黑洞。那么,人类能不能制造黑洞?到目前为止,人类还没有能力把物质压缩到变成一个黑洞。如果到了那一天,人类将进入一种超级文明。虽然我们现在无法做到,但是我们可以想象,我们总可以理想化,把一团物质不断压缩至更小的空间中去,形成黑洞。
就像前面说的,如 果我们想象把太阳压进3000千米直径的圆球里面,它就形成黑洞了。由于太阳的质量不够大,而且大家都知道太阳的寿命,太阳在50亿年以后会形成红巨星,因此它不会通过万有引力自身燃烧到最后形成黑洞。但我们可以在想象中把它变成黑洞。那么地球呢?根据我们的计算, 把地球压进直径大概1厘米的圆球里面,也就是像花生米那样大小的一个空间里面,它才会形成黑洞,这是不可思议的,因为我们知道地 球的重量是3个亿,要把它压缩成一个花生米大小根本无法实现,可见黑洞是非常难以制造的。
那么黑洞长什么样子呢?坦率地说,我们没有办法严格定义黑洞 长什么样,因为它的光跑不出来,它是漆黑一片的。我们前面说过, 天文学家还是能探测到黑洞的,为什么呢?因为自然形成的黑洞都是通过天体的活动形成的,因此在它周围必然有一些东西,这些东西受到黑洞的影响,会发生变化,比如发光,辐射,辐射出比光更高的x射线,也有比光更低的电磁波,也就是射电,通过这样的东西,我们就可以探测到黑的洞。
