黑洞是如何起源的，霍金辐射是什么？对于黑洞，人们有什么预测？

导语:黑洞带给人们的是神秘，但是人们是从什么时候开始了解黑洞的呢？黑洞就给一种神秘的感觉，即使人们在不断的研究宇宙，对于黑洞人们的研究也从未中断，但是对于黑洞隐藏的秘密又是否得到了想要的答案呢，想要认识黑洞，对于黑洞的扩张原因要有基本的了解。

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人们对于黑洞的认识

黑洞是宇宙中最神秘的物体之一，给人印象最深的恐怕是其难以想象的胃口。今天，我们就来谈谈黑洞到底有多大的胃口，以及黑洞的质量有上限。

1、 人们知道黑洞的时间

从大爆炸模型来看，到目前为止，我们的宇宙已经有138亿年了(也许是时间的长度，对于宇宙本身来说没有任何意义)，而且最早的黑洞几乎和宇宙一起诞生，那么人类什么时候才能知道这个物体的存在？最早的模糊意识是18世纪末提出的拉普拉斯暗星，它依赖于牛顿的引力定律，想象地球的引力大到光子无法逃脱的行星。这颗行星上，光子从表面产生的动能不能消除，最终会落下。

当然，这种看法在今天似乎不成熟。20世纪初，德国物理学家史瓦西在爱因斯坦广义相对论基础上，首次准确地回答了人类对黑洞的真正认识。这一结果预示着宇宙中有一个非常奇怪的物体。该物体附近有一个范围(斯瓦西半径)。一旦有一种物质进入，它将被无情地吸进天体的中心，无法逃脱。尽管它是宇宙中最快的光。虽然爱因斯坦一开始并不相信宇宙中有如此可怕的东西，但他错误地看待了爱因斯坦，这一点与他一开始并不相信宇宙会膨胀，如今黑洞的存在已成为可观测的事实。

2、开始时科学家的误解

尽管从直觉上无法相信，因为理论预测有任何物质将被吸入黑洞的中心(即所谓的奇点)，这也是广义相对论非常自然的结论。由此我们可以知道，由于这个特性，黑洞的质量能不能无限地提高？回答是肯定的，这个身体机制意味着什么？这一术语称为单向膜区。它是黑洞质量无穷的改善的关键。简而言之，物体在这一区域仅朝一个方向移动，奇点区域。

以史瓦西黑洞为例，因为它是无自转不带电的，是黑洞中最简单的一种，也就是说，在外界，我们只知道这个黑洞的质量，而其它的信息则一无所知。一般说来，我们可以看到，除了奇点以外，所有的物质都是真空的，因为所有落在史瓦西黑洞中的物质，必然会落入奇点。

对于黑洞的这一性质，都要用时空坐标交换来解释，认为原来时空坐标是在黑洞内交换的，因此物体在黑洞内移动时，最初的空间坐标变成了时空坐标，而时间只能单向移动指向奇点，因此物体的移动也是单向的，因此物体移动也是单向的，因此物体移动也是单向的，物体在黑洞内移动。但个人认为这样的解释还是比较难，毕竟这里提到的时空坐标系是外观者设置的，而黑洞中的物体不会感觉到时空的改变，对他们来说，只有越来越强的潮汐力，才能在有限的时间内最终达到奇点。

所以个人倾向于用光锥这个概念来解释另一个。一说起锥子，估计很多人都听过，比如里面有“命运”之类的东西，这是一个比较文艺的说法，因为相对论有一个前提，即所有物体的世界线都是类时或类光曲线(类空曲线违反因果定律)，而这两条曲线都在圆锥里，圆锥是所有事件的未来发展。自然地，涉及到黑洞时，时空自然不能保持平直，圆锥形状在时空弯曲之后也会改变。在这个特殊的坐标系统下，我们可以绘制黑洞附近的时空图(包括黑洞内部)，我们会发现黑洞内部的圆锥朝统一，面向奇点，这意味着所有内部物体的命运入奇点。在了解了这个概念之后，如果有人问你：为什么物体无法逃离黑洞？你可以回答：因为圆锥向内，物体只能不断接近奇点。

因此，我们也可以知道，如果某个物质意外地被黑洞吸走，那么等待它的命运只有一个奇点。它还表明，进入黑洞的物体不再有机会飞出，即黑洞的质量可以无限增加，永远在来者不拒。

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如果没有物质进入黑洞会怎样

假设黑洞附近是空的，那么周围就没有任何物质可以吃掉(这个说法仅仅是一个比喻，并不是说黑洞存在的意义就是消耗，似乎说黑洞是有意识的，只不过黑洞的特性使它周围的物质受到威胁)。有人说，既然没有物质吸收，那么黑洞就不会有黑洞了，毕竟黑洞里的物质不会再出来，还会饿瘦吗？上述观点代表了20世纪70年代以前科学界的观点，但是随着霍金等人对黑洞的研究，消失的黑洞突然改变。Hodgin辐射告诉我们，黑洞总是会失去质量。而且，如果存在孤立黑洞，它的净质量将随时间减少。

霍金对靠近黑洞的量子理论进行了思考。实际上，黑洞质量的下降并非来自黑洞，而是虚拟的粒子在视场附近产生的影响。负能粒子进入黑洞，使其质量下降。又有一正能量粒子远离黑洞，整体表现为黑洞释放物质，降低自身质量尽管霍金辐射已有数十年的历史，但至今科学家们并未真正观察到这种现象的发生，但基于理论自信，我们相信这种现象确实存在，毕竟相对论和量子力学在他们擅长的领域里取得了惊人的成就。

而且，虽然黑洞的质量没有上限，但它只局限于人类的科技水平(以及黑洞的性质)，目前还没有被发现，科学家们已经确定了不同的黑洞质量的标准：太阳系黑洞的3-100倍，是所谓的“恒星黑洞”，是100-100,000倍的太阳质量，而上升的黑洞称为“超大质量黑洞”。

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人们对于黑洞的举例

举例来说，在OJ287星体中，两个超大质量黑洞比太阳大184亿倍，其微小质量是太阳的1.46亿倍。一个与理论不符的黑洞LB-1最近被中国科学家发现。有猜测认为，黑洞的质量是太阳质量的70倍，而不是3-100倍于太阳的质量，而仅仅是70倍，这怎么可能与理论不符呢？

因为黑洞有一个非常特殊的生长环境，所以我们知道恒星黑洞，就像它的名字一样，是在恒星演化的最后阶段形成的，它的金属丰度决定了它最终会变成多少黑洞。一颗B型恒星在LB-1黑洞内旋转，科学家发现其金属丰度与太阳相近，这意味着它在恒星期的金属丰度和太阳相当，而现在的理论认为其质量不应超过25倍。但事实上，黑洞的质量是太阳质量的70倍，这意味着我们现有的理论部分需要重新调整。

结语:从理论上来讲，黑洞的质量可以无限增加，这取决于宇宙所提供的物质的数量。除了食用之外，黑洞也是相对论与量子力学结合的关键。也许黑洞里藏着巨大的财富。如果人们想要研究宇宙，或许黑洞可以作为一个很不错的突破口，但人们在研究黑洞时的问题自然很多。