是否有一个方程可以证明黑洞是真实存在的？

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物理学家：没有！

通过广义相对论（含有大量方程），其中有一些知识是从其它领域借来的（用来描述恒星坍塌），你可以说黑洞是存在的。但不幸地是，物理学中没有黑洞存在的证据，只有实验和观测的证据。

话虽这么说，黑洞存在的观测证据是极好的。举个例子，通过观察银河系中心恒星的运动，我们认为它们必定围绕一个微小、不可见、质量相当于成千上百万个太阳的物体运行。

听起来真像一个证明黑洞存在的极好证据！当然，在每一个理论、命题和论文的结尾，都有一个微小、看不见的星号写着：

“*所有的这些我们从没有听过的/从没有想象过的假设都不是真实发生的。真是糟糕透了。”

有时候那些“我们从未听过的事”确实发生了，但我们却无能为力。

所以人马座A*（银河系中心的超大质量物体）几乎确定是一个黑洞，但它仍没有（也永远不会完全，绝对，彻底地）被证实黑洞是真实存在的。虽然我相信它存在。

“冻星”在这里重新定向。对于假设的物体，见冻结星（假想星）。

位于超大椭圆星系梅西耶87中心的超大质量黑洞，是太阳质量的70亿倍，它在2019年4月10日被视界望远镜所描绘并发布了第一张图片。可以看见新月形的放射环和中心阴影，那是黑洞事件视界的中子环和中子捕获带，在引力作用下放大的景象。新月形由黑洞的旋转和相对论光波所产生；阴影大概是事件视界直径的2.6倍。

黑洞是时空中存在的拥有强大引力效应的一个区域——任何粒子和电磁辐射例如光都不能从它里面逃逸。广义相对论预测说一个充分紧密的质量可以将时空变形为一个黑洞。没有任何东西可能逃逸的边界区域被称为事件视界。即使事件视界对穿过它的物体命运和情况有一个巨大的影响，但在局部可检测的特征中似乎并没有被观测到。

换言之，黑洞就像一个绝对黑体，因为它不反射光。此外，时空弯曲的量子场论预测到事件视界发射史蒂芬霍金辐射，有着和温度、质量成反比的黑体一样的光谱。对于具有恒星质量的黑洞来说，这个温度大约是十一分之一开尔文温度，使其从根本上就不可能去观测。

在十八世纪那些具有强引力场以至于光都无法逃脱的物体第一次被约翰·米歇尔和皮埃尔·西蒙·拉普拉斯考虑。1916年，卡尔·施瓦茨希尔德发现了第一个广义相对论的现代解决方案来描绘黑洞特征，尽管1958年，大卫·芬克尔斯坦第一次发布了黑洞作为空间内一个任何东西都无法逃脱的区域的解释。长期以来黑洞被认为是一个数学奇迹；在二十世纪六十年代理论工作表明他们是广义相对论的普遍预测。1967年乔斯林·贝尔·布尼尔发现的中子星点燃了人们对引力坍缩的致密物体的兴趣，认为那是一种可能的天体物理事实。

当质量非常大的恒星在它们生命周期的最后坍塌，预期会形成具有恒星质量的黑洞。在一个黑洞形成后，它会通过吸收周围物体的质量而持续增长。通过吸收其他恒星并和其他黑洞融合，从而形成数百万个太阳质量的超大质量黑洞。人们一致普遍认为超大质量黑洞存在于大多数星系中心。

尽管内部不可见，也可以通过黑洞和其他物质的相互作用及发射出的电磁辐射，比如可见光来推断其存在。掉入黑洞的物质可以形成一个额外的、通过摩擦加热的吸积盘，形成一些宇宙中最明亮的物体。如果有其它恒星围绕黑洞旋转，它们的轨道可以用来确定黑洞的质量和位置。这样的观测可以被用来排除其他如中子星一类的替代物的可能性。用这种方式，天文学家用二进制系统辨识出许多具恒星质量的备选黑洞，建立了被认为是人马座A的射电源，在银河系中心，包含一个大约430万个太阳质量的超大质量黑洞。

2016年2月11日，激光干涉引力波天文台宣布首次直接探测到引力波，代表了第一次观测到黑洞的合并。2018年12月，十一次来自十个引力波合并的事件被观测到（以及一个双星合并）。2019年4月10日，第一张直接观测黑洞及其周围的照片发布，这是在2017年事件视界望远镜观测到梅西耶87星系中心的超大质量黑洞之后。拉里·木村，一个在夏威夷大学说夏威夷语的教授，命名黑洞为Pōwehi——这是一个夏威夷短语，代表着一个“美化黑暗的无止境的创造来源。”

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. askamathematician-The Physicist-Fomalhaut

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原文地址：今日头条