人类已知最快的速度是光速 ，光可以在广阔的宇宙空间中来回穿梭，也可以抵达宇宙的任何角落。可是速度如此快的光在宇宙中也有天敌，这个恐怖的存在正是黑洞。 黑洞 会将自己周围的一切物质吸入其中，连光都无法逃脱它巨大的引力 。
黑洞 ，是人类既陌生又熟悉的存在。到现在我们都无法弄清楚黑洞内部到底是什么模样，进入其中又会发生什么事情。 熟悉的是，我们知道它就如同它的名字一样，代表着无边的黑暗， 而人类对于黑暗有着天生的恐惧。 那么黑洞到底是什么？
黑洞
黑洞 是 天文学和天体物理学当中聚焦的重点 ，一直以来大家对这一宇宙当中神奇的天体议论纷纷，最终给它下了这样一个定义，指出它的时空曲率之大使得光都无法逃脱。 光不仅意味着最快的速度，在意象当中也代表着「光明」 。
在人类的心中，光明总是可以打败黑暗，可是在黑洞掌握的宇宙法则中却恰恰相反， 这使它变成了宇宙当中最可怕的东西。
黑洞的构造比较简单，中心是一个奇点 ，周围则是由 黎曼几何曲率张量 构建的时空 ，这个 时空的边界具有单向性 ，换言之， 物质只能进入其中却不可能出来 。爱因斯坦的广义相对论当中认为， 黑洞是由恒星的死亡坍缩形成的，所以它的引力才会如此巨大。
黎曼曲率
如果我们按照物理性质给黑洞划分种类，那么可以将其分为 不旋转不带电荷的黑洞、不旋转带电黑洞、旋转不带电黑洞和旋转带电黑洞 ，其中第一种不旋转不带电荷的黑洞是我们最熟悉的 「 史瓦西黑洞 」 。
这种黑洞就符合 爱因斯坦广义相对论 当中对于黑洞的描述，它的来源正是质量很大的恒星。 一般认为，质量是太阳三倍以上的恒星，才有可能形成「黑洞」 ，所以担心太阳变成黑洞的人可以放心了。
恒星级黑洞 算是黑洞家族当中质量最小的了，在不少星系当中存在着 巨型黑洞， 这些黑洞的质量是 太阳的99万倍到400亿倍之间。 以我们对于天体大小的想象力，很难想象这种黑洞到底有多大，而显而易见的是， 质量越大的黑洞其引力就越强，有时甚至可以驱使一整个星系旋转。 不少科学家就认为， 在 银河系 的中心存在着这样一个黑洞。
以上还只是这些年来人类对于黑洞的推测， 在黑洞的背后还有无数尚未解开的谜题。 对于宇宙中这样一个庞然大物我们都很畏惧，因为尚且不能快速有效地观测到它，这就意味着我们可能一直都在靠近它却不自知。 出于对黑洞引力吞噬的恐惧，人类渴望找到探索出 黑洞 的演化进程。
既然黑洞可以吞噬宇宙中的所有天体， 那么被黑洞吞噬的物体都去哪里了？
被黑洞吞噬的天体
在前文中描述黑洞的定义时有提到这样一点， 黑洞 会吞噬周围的所有物质，哪怕是光都无法逃脱，就更不用说运动很慢的天体了。 因此，如果有天体在黑洞附近，那么它们的命运就是板上钉钉的事情。
可是，这些被黑洞吞噬的天体都去哪里了呢？ 按照黑洞单向膜只进不出的构造来说，这些天体应该都被它「消化」了， 那么在这样无休止的吞噬之下，黑洞就会无限变大吗？假如黑洞真的可以无限变大， 那么我们的宇宙是不是迟早也会被「 巨型黑洞 」完全吞噬？
以上这些问题，不仅普通人会感到疑惑， 其实科学家们这些年也被它们所困扰 。所幸在坚持不懈地探索之下，我们还是了解了一二。如果说爱因斯坦的相关理论为我们打开了探索宇宙的全新视角， 那么霍金作为后起之秀，就是解开前人假设和谜题的「解密人」。
基于黑洞的单向性 ，过去我们总认为它是只出不进的。但是1974年时， 霍金就将量子理论应用于黑洞的研究，至此提出了一种全新的概念，也就是 「 黑洞辐射 」 。从辐射一词就可以看出，霍金眼中的黑洞不再是「只出不进」的饕餮， 而是能通过热辐射释放能量，渐渐缩小消失的「正常天体」。
按 霍金蒸发效应计算黑洞的寿命与其质量 的关系式是这样的 ：
t≈1065R3.在这一关系式当中t是黑洞的寿命，R则是黑洞质量与太阳质量的比值。
霍金的黑洞辐射理论是基于 狄拉克的「 真空量子理论 」所提出的 ，他认为在黑洞周围有着 无数护卫反粒子的虚粒子对 。这些正、反粒子在相遇时可能会被吸入或者湮灭，而其中的正能态粒子是可以逃出黑洞的， 这些逃出黑洞的粒子就形成了所谓的辐射。
因此，按照霍金黑洞辐射的理论。 那些被 黑洞吞噬的天体 ，会以热辐射的方式被释放出来 ，但是显然即使能出来，也是数万亿年以后了，毕竟黑洞的热辐射是很慢的。 并且以热辐射方式出来的「天体」，早已失去了原来的模样，这是因为早在进入时它就已经被扯碎了。
可以看出， 在霍金看来黑洞并不会无限变大，它是有消亡的那一天的 ，但是以人类短暂的一生来说，是永远看不到的。并且， 进入黑洞的那些物体总会以另一种形式重现宇宙，不过形态早已发生了变化 。但是不得不说，霍金的 黑洞辐射 理论中，粒子的动量和位置都不能同时确定， 因此还有许多待证实的部分，所以我们并不能将其当做确定的理论 。
人类对于黑洞的了解还是太少了，所以大多数的理论都具有推测性质，这些理论可能要等几十年甚至百年之后才会得到证实。但不论怎样， 黑洞客观存在的事实已被证明，它并不是「神学鼓吹者」所说的神明居住的高级维度。
黑洞的发现历史
在不少人的认知当中， 黑洞 是在爱因斯坦提出广义相对论之后才出现的，这种观点其实比较片面。 因为人类早在1783年时就已经意识到了宇宙当中存在着黑洞，不过其对黑洞的称呼有所变化。
英国地理学家 John Michell, 在1783年写给亨利·卡文迪什的一封信中提出这个想法：
他认为一个与太阳同等质量的天体,如果半径只有3km,那么这个天体是不可见的,因为光无法逃离天体表面。
12年之后， 拉普拉斯也指出宇宙中有一个天体可以吸引光线 ，并且在著作【宇宙体系论】当中提出了相关计算公式，这时的黑洞在人们眼中还是一个「不可见星」。不过，在广义相对论提出之前， 我们是无法正确描述黑洞的，可以说广义相对论是人类得以研究分析 黑洞 的基础。
德国天文学家卡尔·史瓦西正是基于 爱因斯坦的 引力方程 ， 提出了当物质集中于空间一点，其周围会形成「视界」 ，而这个视界存在 单向性 ，只要进入就不可能再逃出。我们前文中也有提到有关于史瓦西黑洞的相关概念， 在这之后，「黑洞」这一名称才真正被启用。
人们在未来的100多年中，对黑洞展开了无数研究，在科学家的努力之下我们发现了更多关于黑洞的信息。 比如说除了 史瓦西黑洞 以外，学界还确定了 克尔纽曼黑洞 等等 。相较于17世纪和18世纪对黑洞的模糊描述而言，现在变得更加具象化了。更不用说， 霍金的黑洞辐射理论，挑战了黑洞「只出不进」的基本性质 。
2019年4月21日时 ，人类获得了首张黑洞照片。这张照片中的 黑洞位于M87星系，其质量约为太阳的65亿倍，距离地球5500万光年左右。 从照片中可以看出，黑洞的中心正是漆黑一片，而发光的是它周边的 吸积盘 。
值得一提的是，这张照片并不是由某个设备拍摄得到的，而是由全世界 近10台的 毫米波望远镜 进行联网观测后才得到的，可见拍摄黑洞是一件极为困难的事情。
在拍摄之前的准备工作也很繁冗， 因为黑洞本身是很难被探测到的，如果探测都成问题又怎么可能完成拍摄呢？ 所以，找到黑洞的所在也很重要，那么一般会通过什么方法找到黑洞呢？
可以利用引力效应、辐射效应、密度效应和 引力透镜 等方式 ，以辐射效应为例，当黑洞在利用自己的引力吸引周围的物质时，这些物质会产生碰撞，从而辐射出各种电磁波。 其中的X射线还可以形成射线源，所以我们可以追寻着X射线源揪出藏匿在它背后的黑洞。
白洞与虫洞
黑洞作为宇宙当中横行的霸主，不仅可以吞噬所有的天体，还会在发展的过程中通过合并变大。 白洞 正好与之相反，这一假设天体也是基于广义相对论提出的，它的一切性质和基本特征都与黑洞完全相反。
因此也有不少科学家认为， 黑洞的背后可能存在着白洞 。白洞会被黑洞吞噬掉的天体在喷射回宇宙当中，按照这种说法来看， 白洞 是「只出不进」的 。不过，虽然我们都期待着宇宙当中有白洞这种存在，毕竟它可以将黑洞吞掉的东西重新返还给宇宙。但是这些年里， 我们从未探测到类似「白洞」的天体，所以至今它都活在人类的假设中 。
和黑洞、白洞同样有名的就是虫洞了 ，虫洞之所以这么受大家关注， 就是因为它也许可以帮助我们实现「时空穿梭」的梦想。 其实从某种角度来说，黑洞也能帮助人类实现时空穿越，但是 黑洞巨大的引力却使我们望而却步 。虫洞就不同了，它像是一条狭窄的隧道， 连接起了两个不同的空间，只要能通过外力保证它的稳定性，那么实现时空穿梭可谓是易如反掌 。 #图文万粉激励计划#
