什么是黑洞？

今年的诺贝尔物理学奖颁布给罗杰·彭罗斯、雷因哈德·根泽尔和安德里亚这三位科学家，以表彰他们在天体物理学，特别是利用广义相对论进行黑洞理论研究以及发现银河中心超大质量黑洞方面取得的伟大功绩。

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，是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。

黑洞是宇宙中一种非常特殊的天体，它的时空曲率非常大，大到连光都无法逃脱。这句话不是太好懂，打两个简单的比方。比如站在地面上扔石头，无论你用多大的力气，石头都会落回到地面，原因是因为石头的速度不够大，没有超过地球的“逃逸速度”。这个“逃逸速度”指的是描述一个天体引力强弱的一种量，它是取决于这个天体的质量以及它的大小。设想宇宙里边有一种天体，它的质量非常的大，但是大小又非常的小，那么这就意味着它的引力就非常的强，它的逃逸速度如果是大于或者等于光速的话，那么即使天体本来是发光的，光子也逃脱不出这个天体对它的引力的束缚，所以这个天体看起来就是黑的，这就是黑洞。

对于黑洞的严格意义上的研究，应该从1915年算起，那一年爱因斯坦提出来了著名的广义相对论。第二年德国的物理学家卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild），他第一次得到了爱因斯坦提出的场方程的一个严格解。发现了黑洞的存在，从那以后科学家们就一直对这个问题进行不断的研究。

宇宙中，天文学家们根据质量将宇宙中的黑洞分成三类：恒星级质量黑洞(几十倍至上百倍太阳质量)、超大质量黑洞(几百万倍太阳质量以上)和中等质量黑洞(介于前两者之间)。

如何确认黑洞的存在？

黑洞的名字，乍一听，黑的洞，那是不是表明没法看见；如果没法看见，那怎么就知道它存在呢？主要有三类代表性证据。

第一，恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞有强引力，对周围的恒星、气体会产生影响，于是我们可以通过观测这种影响来确认黑洞的存在。

第二，根据黑洞吸积物质(类似于“吃东西”)发出的光来判断黑洞的存在。

第三，通过看到黑洞成长的过程“看”见黑洞。

还有很多类似的证据，无不说明了黑洞真实存在。

刷题巩固

1、下列黑洞的描述不正确的是（ ）

A.黑洞吸积是指黑洞聚拢周围气体产生辐射的过程

B.黑洞是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限大、热量无限大的奇点

C.根据霍金辐射得到，黑洞不仅能吸收物质，还能吐出物质

D.恒星残骸的一种表现形式

解析B。黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。因此选择B项。