黑洞
逃逸速度超过光速的天体
条目
历史版本
黑洞（英文名Black Hole）是广义相对论所预言的时空曲率大于光速的天体。它的基本特征是具有一个封闭的视界，外来的物质和辐射可以进入视界内，而视界内的物质却不能跑出视界外。它是由位于其中心的奇点和奇点周围一定范围内的时空区域构成的。[3][4]1916年，德国科学家卡尔•史瓦西通过对爱因斯坦场方程的运算证明了黑洞的存在。2019年，人类获取了黑洞的首张照片。[5][6]
广义相对论下，黑洞拥有极简的物理特征，仅由质量、角动量和电荷三个物理量唯一确定。随着量子理论的渗入，它又呈现出[a]、温度等丰富的物理性质。[7][2]“黑洞”这个名字是美国科学家约翰·惠勒在一次学术会议上给出的。它是质量足够大的恒星在演化末期缩而形成的，通过吸积成长，随量子辐射而蒸发衰亡。虽然黑洞表面的逃逸速度大于光速，没有光线能从其表面射出，人类仍可通过黑洞的吸积和喷流等所辐射的X射线获知它们的存在讯息。奇点和视界面是黑洞结构的共同特征。[2][8]对黑洞的预言，是广义相对论理论研究中的巨大成果；黑洞无毛定理的诞生，为黑洞理论研究提供了最简模型；人们通过黑洞的透镜效应，不仅看到了类似“日珥”这样的太空奇景，还能了解到黑洞背后的星空。[7]
二百多年来，无数科学家在探索黑洞的道路上留下了自己的足迹。而今，人类已发现了许许多多大小不同的黑洞，了解到了黑洞的很多方面，科学家们还先后两次“捕获”到了黑洞的照片，并利用黑洞合并探测到了引力波。引力波的发现为人类探索黑洞及整个宇宙提供了新媒介。[9][10]
探索历程
早在二百多年前，人类就已经察觉到了黑洞的存在。[8]