黑洞“黑”的原因

如果想知道或验证时间和空间的可塑性来黑洞吧、最佳的实验基地也是最不可能的…（关于此本公众号已于往期发过）黑洞...

如果想知道或验证时间和空间的可塑性来黑洞吧、最佳的实验基地也是最不可能的…（关于此本公众号已于往期发过）

黑洞是一个任何物质都无法逃逸的空间区域。光当然也不能逃逸出黑洞，所以黑洞就成了全黑的物体。当然，霍金用量子理论证明，黑洞其实还是可以蒸发的。

一、小球在一个巨大质量的天体表面上的运动

假设小球在巨大质量的天体表面上抛。由牛顿万有引力计算得到，如果初速度 u 不大，小球最终会下落到天体表面。如果初速度达到 7.9 公里每秒（在地球表面），小球就掉不下来了，而成为绕着天体旋转的卫星。如果初速度超过 11.2 公里每秒（在地球表面，数值有没错？），小球就可以逃逸出天体，而飞入太空。这个逃逸条件用公式表示就是

。

其中 R 是天体的半径。这个公式的实质是小球的动能比引力势能的绝对值还大，所以小球的总机械能为正，可以飞到无穷远。

二、把这个小球换成光波

在一定半径以内（视界），光波也不能逃逸出来。光波的逃逸跟上面讲的小球的逃逸非常相似，同样受制于光速：

。

由于光速 c 是一定的，这个式子等价于

所以，只有在这个半径 Rc 之外，光波才能逃逸出来。这个半径就称为视界半径,视界之内就是黑洞。这是拉普拉斯在牛顿力学基础上所做的预言,它跟广义相对论的结论惊人地一致。

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图为星系中心及黑洞周围的极高速运动的恒星/来自ESA/ESO

注：

以目前人类现有科技手段尚无法直接观测到黑洞…不过我们已能通过多种间接方式证明其黑洞的存在

黑洞原名应为暗星、首先于18世纪由天文学家赫歇尔 据观测和推理出的看不见的星星：暗星（及现在所说的黑洞就是当时赫歇尔的暗星）补充此处的原因是为大家补充一点史实…