黑洞是什么，黑洞内部又是什么样子？

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黑洞是什么，黑洞内部又是什么样子？

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先说结论：要回答这个问题，你需要了解三个有关黑洞的知识



黑洞的起源与发现



黑洞这个词大概现在的三岁小孩也听到过，它的名气实在是太响了。但是，能够正确理解黑洞到底是什么的人其实并不多，对黑洞的各种误解也是普遍存在的。我要用三节的篇幅给你讲讲黑洞之谜。


我们先从对黑洞最朴素的理解开始，一点一点走进真实的黑洞。牛顿发现了万有引力定律，解释了为什么地球上的每一个人都觉得自己是头朝上脚朝下，也解释了月亮为什么不会掉到地面上。


我们每一个人都受到来自地球的吸引力，但这个吸引力其实并不是那么强大，我们只要双脚一用力，就能跳起来，短暂地对抗地心引力。起跳的初速度越大，我们就能蹦得越高，在空中停留的时间也越长。当年，牛顿就计算出来，如果我们起跳的速度能达到 7.9 公里/秒的话，那么，我们就永远也不会掉回地球了，我们会成为地球的一颗卫星，绕着地球转，就像月亮那样。而这个速度被称为"第一宇宙速度"，也叫"环绕速度"，就是要成为一颗环绕地球运动的卫星所需要的最小速度。理论上来说，任何星球都有属于自己的环绕速度。


那这个 7.9 公里/秒的数值是怎么计算出来的呢？


实际上，这个数值是根据牛顿的万有引力定律的公式推导出来的，它只跟两样东西有关，那就是星球的质量和体积，与我们自己本身有多重没有关系。环绕速度与星球的质量成正比，与体积成反比。太阳的质量和体积都要比地球大得多，太阳的环绕速度是 220 公里/秒，当然，这个速度是相对于太阳的速度，而不是相对于地球的速度。你看，这个数值就比地球的环绕速度的数值大了很多。这些知识，人类在牛顿时代就已经搞得清清楚楚了。


200 多年前，有一位叫拉普拉斯的天体物理学家，有一天突发奇想，他想，假如有一个天体的环绕速度超过了光速，那么，岂不是连光都无法从这个天体上跑出来了吗？

拉普拉斯

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就在10号晚上孩子们蒙头大睡的时候，

世界上发生了一件大事儿！

我们收到了一张从M78星云传来的照片......

  
哈哈，不是这张。

北京时间4月10日21点整，天文学家召开全球新闻发布会公布，人类得到了一张来自代号为M87星系的黑洞照片。

这是一个足以载入史册的日子，因为千百万年来，我们第一次亲眼目睹黑洞的真实模样。

无图无真相，瞧，它长这样：

来源：事件视界望远镜项目组(EHT Collaboration)

呃，是不是跟你想象中的差点意思？

晚上孩子刚放学回来就抱着我的大腿问，黑洞是什么呀？

想来今天学校里肯定也做了黑洞新闻相关的科普，但才高八斗如我，也很难一五一十地回答黑洞的问题，专业不对口啊可不是！

      
我只能故作高深的回答他：

“你还小，等你长大就懂了。”

可看着孩子求知欲旺盛的眼神，又不好继续插科打诨下去，于是就从影视剧里的黑洞说起。

看过电影《星际穿越》的都知道，里面有个气势恢宏的卡冈图雅大黑洞，主人公正是掉到了黑洞里，才能进入五维空间里穿越空间，逆转未来。

电影《星际穿越》中的卡冈图雅黑洞

而事实上，电影里的黑洞不仅模样很写真，气势上令人心生敬畏，就连功能上也如出一辙。

广义相对论里说，质量可以扭曲时空，产生引力。而黑洞中的奇点，就是一个不折不扣的大胃王，它的质量堪称无限大，一百个地球都不够它吃的。

如此巨大的质量产生了超强的引力，就连光在靠近后都无法挣脱，足以扭曲时空。

当然了，要想进入黑洞并穿越空间，首先要考虑的不是干粮带的足不足，而是自己能不能活下来，不被黑洞撕碎。

真实黑洞的形状和电影中也很类似：

黑洞的本体就像一个能吞噬万物的无尽深渊，它的外围则被一层金黄色的吸积盘所包围。

      
吸积盘里的物质，都是被黑洞所吸引来的恒星能量和气体物质，因为不会立刻被黑洞所吸收，所以会先围绕黑洞形成一个环状物体。

简单来说，这个物理现象就像拔起浴缸里的塞子后，还没来得及流走的水形成的旋涡那样。

  
其实，关于黑洞的知识还有很多很多，其中需要运用到的物理理论知识也比较晦涩难懂，该怎么向孩子解释清楚呢？

当孩子问我，“黑洞为什么是黑的”？我是这么回答的：

为了让孩子更切实的感受，我特意关了房间里的灯，接着问他，眼前的一片漆黑，正是没有光的原因。黑洞之所以黑的这么彻底，就是因为它能吸走所有的物质，包括光。

没有了光，它再五彩斑斓，我们也只能看到一片漆黑。

解释这些问题尚且还在射程范围之内，就怕孩子忽然问到黑洞的相对论和量子力学原理，那可真是束手无策了。



这堂课程把最基本的科学概念讲解得很清楚，还邀请到了经典畅销书作者/科普大咖——汪诘叔叔为孩子讲科学知识。

黑洞的演变历程，看完这一段，科学盲妈妈表示又长见识了。怕就怕模仿力超强的熊孩子日后会不会天天拔卫生间里的塞子，看水流怎么被吸走。

不管孩子未来做什么，最重要的就是保护他的好奇心，从小形成探究精神。

太空旅行、时空穿越、瞬间移动……无数的文学和影视作品已经为我们展现着人类科幻的未来。

这个世界上没有什么道理是不能讲给孩子听的， 前提是有能力和掌握了方法论。




神奇的宇宙还有很多未被发现的秘密，无论是相对论还是量子力学，都是这些神秘知识中最最神秘的部分，带着这些知识去看宇宙，更能激发孩子的求知欲


每个孩子，都有对宇宙的好奇。

让孩子了解更广阔的的宇宙世界，收获的又岂止是科学知识！还有像科学家一样思考，用科学思维解决实际问题的能力。

我爱霍启刚掖

黑洞是宇宙天体椭圆轨道两个焦点中暗焦点(F2)，与天体对等存在
2019年4月10日晚21点，人类史上首张黑洞照片面世(如附图1)，黑洞这个神秘的天体终于和大家见面了，意义非同寻常。那么人们要问: 黑洞是什么？其与众多天体(星球)的关系是什么？现在没有答案，是一个世界科学界的空白。下面我用应用数学回答这一问题，填补这一世界科学界的理论空白，并作一理论说明:
我根据宇宙代数经典《道德经》中的“有物混成，先天地生……大曰逝，逝曰远，远曰反”的意思描述宇宙天体椭圆轨道之“道”的暗焦点(F2)黑洞(如附图2):
宇宙天体椭圆轨道之道，由所“有”明暗“物"质“混合"而“成，先"于“天"体(如太阳)和"地"(如地球)产“生"，其路线是动点(如地球)M围绕F1(如太阳)和F2(黑洞)两个焦点，对立统一，达成共同体点(如地球)运转，“大"力制止以可观的主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰"的"逝"世死亡做法转; 对这种以可观的主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰"的"逝"世死亡做法要“远"离;“远"离以可观旧主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰"的做法就是“反”对，绕暗物质焦点(如黑洞)F2这一个焦点，从相反的方向(原初出发点)转回，完成一椭圆周轨道之“道"的一周。
椭圆图中1为大曰，2为(1曰)逝，3为远(1曰)，4为反(1曰)，5为动，《道德经》"反者道之动"，6为过半数，7为道，即万有引力票决半数以上为有效，可以成功返回到8、9、10，完成运行使命。地球绕日转一椭圆圈为一年，所以要大过年。
黑洞内部就是一个万有引力漩涡，就像一个无形绞盘一样。
这就是中优秀传统文化中的概念:“道”、“大"的意思。详见《解密红楼梦真味道》(含《道德经》译文)。
文/刘树成
附图:
1黑洞照片
2宇宙椭圆轨道模式图(作者首创)

Jefflq

我猜想，视界内没有空间也不存在时间，只有一个无限小的奇点，外面看黑洞有大小，但里面的时空已被压缩成了一个无限小的点。物质可能已变成了能量的形式，也可能仍是超质密的物质态。我相信史蒂芬霍金辐射会存在，黑洞可能会在无限久之后蒸发掉！