1.黑洞是洞嗎，為什麼稱之為黑洞？

黑洞不是洞，之所以稱之為黑洞，是因為其視界以內，人類沒有觀測手段（連電磁波的速度也逃不出來，而人類對於所有事物的觀測大都基於電磁波）。正是因為這種特性，在宇宙中我們所看到的黑洞都是黑漆漆的一個圓，類似一個洞，由於視界的特殊性質因此我們觀測不到它內部的真面目就如下圖。但它真不是一個洞。簡單的理解就是，一個球擺在你面前，你可以從它的反光來確定它是不是三維物體。但如果這顆球不反射光線。那麼不論你從哪個方向看它，它就是一個黑色的二維圓形，類似一個洞口。所以才有黑洞的說法。

黑洞的來源最先起源於愛因斯坦廣義相對論中的引力場方程。1916由史瓦西（1873.10.9~1916.5.11 天文學家，物理學家）給出一第個真空方程解。這個解表明，如果一個靜態球對稱星體實際半徑小於一個定值，其周圍會產生奇異的現象，即存在一個介面——“視界”，一旦進入這個介面，即使光也無法逃脫。這個定值稱作史瓦西半徑，這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。後來經人不斷研究，逐漸發現了更多特性的黑洞。如克爾黑洞，它和史瓦西黑洞最大的不同是史瓦西黑洞是靜止的，克爾黑洞是旋轉。而因為其旋轉的性質，它的奇點與史瓦西黑洞也不同，它的奇點有可能是一個偏的奇盤。後來人類又發現了帶電黑洞，不帶電黑洞等。

到了現在，人類已經明確的把黑洞分成4類,分別叫做施瓦西黑洞（不旋轉、不帶電荷）、賴斯納-努德斯特倫度規黑洞（不旋轉、帶電荷）、克爾黑洞（旋轉、不帶電荷）、和克爾——紐曼黑洞（旋轉、帶電荷）

3.黑洞引力為什麼這麼大？

我們知道決定引力大小的是質量的大小。一般來說想要形成黑洞，恆星沒坍塌前必需要大於30倍太陽質量。坍塌後要大於3.2倍太陽質量。所以一個直徑只有幾十公里的中子星，實際上它總質量太陽還要大上兩三倍。當恆星坍塌成黑洞後，透過吸積（吞噬其它天體或星際塵埃等等）它的質量會近一步增大。實際上普遍的星系核黑洞動則幾百萬倍質量，大則幾十億倍太陽質量。所以黑洞的引力才會那麼大。大質量的黑洞潮汐力足以把人撕成比比基本粒子還要小的狀態。也就是說大質量黑洞不會把你拉成義大利麵，而是直接把你撕碎。

4.黑洞能通向另一個宇宙，或通向白洞把只進去的東西吐出來嗎？

黑洞只是一個天體被坍塌壓縮到極致，壓縮到我們不知道的狀態。因為引力足夠大，所以把空間也給彎曲到極致。但它是否能通向另一個宇宙或者經過蟲洞連線白洞把東西吐出來。至少在我看來是非常不靠譜的也是無法驗證的。首先，白洞的概念產生於科幻小說。因為黑洞只進不出，所以某些寫科幻小說的作家就猜測既然有一種只進不出的天體，那麼是不是會有一種只出不進的天體呢？直到當愛因斯坦和他的助手羅森提出了一種時空模型——愛因斯坦羅森橋，也就是我們現在所說的蟲洞。這下科幻小說的作家興奮了，一個只進不出，一個只出不進。現在來了個蟲洞洞。那不剛好可以從理論上說明了這種模型站得住腳麼？於是乎這種說法就被流傳出來，被各種營銷號拿來賣熱點。實際上這些根本都是無稽之談。白洞這種天體，連嚴格的數學推導都沒有，就是一腦洞出來的東西。更別說黑洞連線白洞這個模型了。

5.為什麼說黑洞視界以內，現今物理定律統統不適用

現今所有物理定律，一切物質的運動都建立在時間與空間的範疇之內。在我們所在的宇宙中，時間座標只有一個方向那就是不斷向前。估計沒有人是從100歲往1歲去長的吧？而空間座標則在方向上可以隨意運動如上下左右或呈球形發散。所有的物理定律，統統是遵循這個規律而提出來的。而黑洞視界內部的時空座標和外面卻是時空座標互換的。在黑洞內因為逃逸速度大於光速，所以在時間座標上來說，你可能是前進也有可能是後退。但空間座標是固定的，只有一個方向那就是奔向奇點。在視界以內，時間座標有了更多的可能性，空間座標卻變成和外部時間座標一樣只有一個方向。所以，科學家們才會說，在視界以內現今物理定律統統不適用。

宇宙中的黑洞、引力波、引力透鏡和伽瑪射線暴都是什麼？

♥黑洞是愛因斯坦的廣義相對論中存在於宇宙中的一種天體。

●黑洞是一團物質坍縮而成的。這些物質在坍縮的最後一刻會在一個起點匯合，從此就沒有人能夠知道它們接下來就是時空消失了。時間消失了，我們也不知道下面會這麼樣了。如果我們將這個過程反演，所有物質莫名其妙地從一個起點以驚人的速度冒出來，然後物質所佔的範圍越來越大，假如它們足夠幸運，就會像我們的宇宙一樣，從 138 億年前的一個起點冒出來，現在長成一個巨大的宇宙。這個宇宙到底有多大，沒有人知道，甚至連宇宙學最頂尖的專家也不知道。儘管他們多年來寫論文猜測宇宙到底有多大。當然人們前面談過，人們看到的宇宙是400億光年的半徑大小，可是我們也談到過，在宇宙邊界之外也許還有宇宙。

●2019年4月10日晚21時07分，上海天文臺臺長沈志強，將天文臺的科技工作者們捕獲的首張關於宇宙中的黑洞照片向全世界釋出。

●黑洞的存在，證明霍金的預言是對的；他什麼也不會說，只是給科學家們指出了該走的大方向。黑洞影象的捕獲，證明了人類科學家們的厲害；揭示了宇宙中的室女座星系團中超大質量星系Messier 87中心的黑洞。該黑洞距離地球5500萬光年，質星為太陽的65億倍。圖中心的闇弱區域即為“黑洞陰影”，這個陰影告人們:愛因斯坦一百多年前觀點是正確的!因此我們說，沒有人真正知道宇宙到底有多大。

●在黑洞之外的人永遠不會知道黑洞內部發生了什麼，也就是說，光無法逃離黑洞，從而就沒有任何資訊從黑洞逃逸出來。物理學家將光都不能逃離的邊界稱為“視界”，也就是黑洞的邊界。其實早在18世紀，法國的一位數學家兼天文學家拉普拉斯就知道了這個邊界。

●一百多年之後，比愛因斯坦稍稍年長的德國天文學家兼物理學家史瓦西也知道了。雖然他們一個只知道牛頓的古老理論，一個只知道愛因斯坦的新理論，但他們得到的結果是一模一樣的:黑洞的視界與萬有引力常數以及黑洞質量成正比，與光速的平方成反比。

●對於拉普拉斯來說，獲得這個結果的過程很簡單，他要求光能夠克服萬有引力的勢能逃逸出來，這就要求光的動能不能小於引力勢能。引力勢能距離黑洞越近就越大，因為它與距離成反比，但光的動能不變，必定存在一個最小的距離，在那裡引力勢能正好等於動能。這個最小的距離就是視界。假如光的能量與光速的平方成正比，而引力勢能與引力常數以及黑洞質量成正比，我們就推出了結論:黑洞視界與萬有引力常數以及黑洞質量成正比，與光速的平方成反比。固定黑洞質量，降低光速，我們其實提高了視界的大小，光速減低到一半，視界就變成原來的四倍。

●我們既可以將宇宙看成黑洞的反演，也可以將看到的宇宙比喻成黑洞的內部，也就是說，宇宙存在一個邊緣，這個邊緣就是正在反演的黑洞的視界。站在黑洞外邊的人永遠不能再看到落入黑洞的物體，而我們，站在宇宙內部的人永遠不可能再看到“落出”宇宙之外的物體，這個邊界就是視界。任何物體一旦跑出視界，我們就永遠不會再看到它了。這個邊界是宇宙旅行告別邊界。這樣一來我們就知道了，如果把光速降低一半，我們宇宙的邊界就會變大四倍。

♥引力波→是指時空彎曲的漣漪。它是由宇宙中的暗物質和暗能量所產生的。宇宙中可見物質佔了百分之四，暗物質和暗能量佔了百分之九十六左右，那麼問題來了，在浩浩瀚無垠的宇宙中有那麼多暗物質，那暗物質到底有多少呢？大約是百分之二十幾，暗能量大約是百分之七十，你們加起來計算一下。可見物質也就是我們身體中的物質、地球上的物質、組成行星的物質、組成的恆星的物質，也就是說人們知道的組成星星、分子云的這些物質叫可見物質。而暗物質是可見物質的五到六倍，也就是說大約是百分之二十幾，加上百分之四就接近百分之三十，剩下的大約百分之七十應當是暗能量，它既不是可見物質也不是暗物質，而是純粹的能量。

●什麼是暗物質?根據定義，很簡單，它首先是一種物質，但又不發光。那麼，我們既然把它叫作物質，它一定有物質的性質。物質最重要的性質是有能量、有質量，還會產生萬有引力。可見物質之所以能形成恆星、行星、天體，是因為它們有萬有引力，在萬有引力的吸引之下，它們形成天體。暗物質也一樣，它有質量，有萬有引力，那麼它會不會形成天體?

●暗物質有萬有引力,但是不發光，這個好像有點違反常識。因為我們看到的所有物體或多或少都會發光，一面鏡子也好，一隻燈泡也好，哪怕是一張桌子，它都會發光。只要太Sunny照射到上面，它就會反射光，哪怕是黑乎乎的一團物質，它不發光，但它吸收光，所以它會變成黑暗一片。

●暗物質的發現是20世紀30年代的瑞士天文學家→茨威基。

●在銀河系，很多恆星都是繞銀河系的中心在打轉，太陽以每秒鐘大約200千米的速度繞著銀河系的中心飛速執行。根據萬有引力定律，越靠近銀河系的邊緣的恆星，其執行速度會越慢。宇宙中的黑洞與暗能量一直以來都不停給太陽補充能量。

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黑洞、引立波、引力透鏡和伽馬射線這四樣裡面，黑洞是宇宙中的天體，引力波和伽馬射線暴是天體發出的輻射，引力透鏡是天體導致時空發生彎曲形變造成的光路彎曲。

黑洞是廣義相對論預言的一種末期恆星坍縮形成的緻密天體，其表面逃逸速度達到光速，因此不會有然後輻射能從黑洞裡發出。不過它的外面卻可以好熱鬧，比如吸收一個天體的時候會形成吸積盤，並從兩極向外噴發高能宇宙射線，其中也包括伽馬射線。如果吸收的天體是另外一個黑洞或緻密的中子星的話，則會輻射強烈的引力波。

強引力波輻射可以是黑洞發出的，可以是中子星、白矮星等緻密天體發出的，其他普通天體由於半徑質量比過小，難以產生可供探測的引力波。

伽馬射線暴的產生機制就比較多了，可以在黑洞兩極噴流中產生，可以在超新星爆發中產生，也可以在雙中子星碰撞中產生……

引力透鏡是黑洞等大質量天體導致時空彎曲產生類似於光學折射效果的透鏡效應。