暗能量 - 黑洞

 


NASA黑洞的模似圖:(法新社資料圖片)

 

黑洞(Black hole)是根據現代的廣義相對論所預言的,在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(並非為一個「洞」)。黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後,發生重力塌縮而形成。黑洞的質量是如此之大,它產生的重力場是如此之強,以致於任何物質和輻射都無法逃逸,就連光也逃逸不出來。由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名為黑洞。[1]在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌着無法返回的臨界點。

歷史

歷史上,第一個意識到一個緻密天體密度可以大到連光都無法逃逸的人是英國地理學家John Michell。他在1783年寫給亨利·卡文迪什一封信中提出這個想法的,他認為一個和太陽同等質量的天體,如果半徑只有3公里,那麼這個天體是不可見的,因為光無法逃離天體表面。1796年,法國物理學家拉普拉斯曾預言:「一個質量如250個太陽,而直徑為地球的發光恆星,由於其重力的作用,將不允許任何光線離開它。由於這個原因,宇宙中最大的發光天體,卻不會被我們看見」。拉普拉斯依據牛頓萬有引力定律求得黑洞半徑。現代物理中的黑洞理論建立在廣義相對論的基礎上。由於黑洞中的光無法逃逸,所以我們無法直接觀測到黑洞。然而,可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。比如說,恆星在被吸入黑洞時會在黑洞周圍形成吸積氣盤,盤中氣體劇烈摩擦,強烈發熱,而發出X射線。藉由對這類X射線的觀測,可以間接發現黑洞並對之進行研究。迄今為止,黑洞的存在已被