理論上,黑洞有好幾類。恆星級黑洞是大質量恆星(6-7倍太陽質量以上)演化到末期時,透過超新星爆發、恆星核引力收縮形成的。當一顆大質量恆星演化到末期時,膨脹為一顆紅巨星或紅超巨星,其核心是鐵,向外是層狀排列的質量較輕的元素,直到最外層的氦和氫。當內部熱核反應停止時,恆星用於抵抗引力收縮的向外的輻射壓消失,恆星外層物質會在引力作用下向內坍縮,坍縮時的最高速度可以達到數萬公里到十幾萬公里每秒。到達核心位置時,物質撞到一堵無比堅硬的牆(就是鐵核),而被反彈回去,從而發生能夠把整個恆星炸碎的內爆。這個過程叫“鐵心災變”。外層物質會以近乎光速的速度向外飛散,同時恆星核在撞擊作用下再次向內收縮。如果此時恆星核剩餘的質量大於1.44倍太陽質量,而且恆星核的半徑達到史瓦西半徑(r=2GM/c^2,r為史瓦西半徑,G為引力常數,M是質量,c為光速),引力收縮將使核心壓縮到一個密度無限高的點,用牛頓的話說,引力將強大到任何物質(包括光)都無法從中逃逸。用愛因斯坦的話說,時空幾何向這個點極度彎曲並形成閉合空間。這時,這個恆星核的周圍就會形成一個封閉空間,任何內部物質(包括光)都無法離開,外面的物質(包括光)也只能在它的引力下落入其中,彷彿是一個無底洞一樣。這就是一個黑洞了。由此看出,黑洞的組成物質仍然是我們日常所見的物質,沒有什麼特別的。但由於物質收縮後了一個點,其中物質的存在形式就不知道了。因為在封閉空間以內,所有已知的物理定律統統失效。除了恆星級黑洞,還有星系級黑洞和微型黑洞。星系級黑洞是位於星系中央的巨型黑洞。是在星系形成時形成的。一般認為,是中央的巨型黑洞在維繫著星系的穩定。微型黑洞也叫量子黑洞,其大小(半徑)相當於一個基本粒子,而質量有數億到數十億噸,象地球上的一座大山一樣重。微型黑洞是在宇宙誕生的早期,物質密度極高時形成的。霍金說,微型黑洞有“量子蒸發”現象。會隨著時間的推移而減少質量,最終會在一聲巨大的爆炸中迴歸為能量而不復存在。不過量子蒸發過程極為緩慢,從宇宙誕生至今,還沒有一個量子黑洞透過量子蒸發而毀滅。大致就是這樣。
理論上,黑洞有好幾類。恆星級黑洞是大質量恆星(6-7倍太陽質量以上)演化到末期時,透過超新星爆發、恆星核引力收縮形成的。當一顆大質量恆星演化到末期時,膨脹為一顆紅巨星或紅超巨星,其核心是鐵,向外是層狀排列的質量較輕的元素,直到最外層的氦和氫。當內部熱核反應停止時,恆星用於抵抗引力收縮的向外的輻射壓消失,恆星外層物質會在引力作用下向內坍縮,坍縮時的最高速度可以達到數萬公里到十幾萬公里每秒。到達核心位置時,物質撞到一堵無比堅硬的牆(就是鐵核),而被反彈回去,從而發生能夠把整個恆星炸碎的內爆。這個過程叫“鐵心災變”。外層物質會以近乎光速的速度向外飛散,同時恆星核在撞擊作用下再次向內收縮。如果此時恆星核剩餘的質量大於1.44倍太陽質量,而且恆星核的半徑達到史瓦西半徑(r=2GM/c^2,r為史瓦西半徑,G為引力常數,M是質量,c為光速),引力收縮將使核心壓縮到一個密度無限高的點,用牛頓的話說,引力將強大到任何物質(包括光)都無法從中逃逸。用愛因斯坦的話說,時空幾何向這個點極度彎曲並形成閉合空間。這時,這個恆星核的周圍就會形成一個封閉空間,任何內部物質(包括光)都無法離開,外面的物質(包括光)也只能在它的引力下落入其中,彷彿是一個無底洞一樣。這就是一個黑洞了。由此看出,黑洞的組成物質仍然是我們日常所見的物質,沒有什麼特別的。但由於物質收縮後了一個點,其中物質的存在形式就不知道了。因為在封閉空間以內,所有已知的物理定律統統失效。除了恆星級黑洞,還有星系級黑洞和微型黑洞。星系級黑洞是位於星系中央的巨型黑洞。是在星系形成時形成的。一般認為,是中央的巨型黑洞在維繫著星系的穩定。微型黑洞也叫量子黑洞,其大小(半徑)相當於一個基本粒子,而質量有數億到數十億噸,象地球上的一座大山一樣重。微型黑洞是在宇宙誕生的早期,物質密度極高時形成的。霍金說,微型黑洞有“量子蒸發”現象。會隨著時間的推移而減少質量,最終會在一聲巨大的爆炸中迴歸為能量而不復存在。不過量子蒸發過程極為緩慢,從宇宙誕生至今,還沒有一個量子黑洞透過量子蒸發而毀滅。大致就是這樣。