黑洞到底是一种什么天体（物质）?为什么太空中一些垃圾一进黑洞就出不来……有白洞的存在吗？黑洞会慢慢接近我们地球吗？

黑洞到底是一种什么天体（物质）?为什么太空中一些垃圾一进黑洞就出不来……有白洞的存在吗？黑洞会慢慢接近我们地球吗？
黑洞到底是一种什么天体（物质）?为什么太空中一些垃圾一进黑洞就出不来……
有白洞的存在吗？黑洞会慢慢接近我们地球吗？

黑洞到底是一种什么天体（物质）?为什么太空中一些垃圾一进黑洞就出不来……有白洞的存在吗？黑洞会慢慢接近我们地球吗？
黑洞是超级致密天体,它的体积趋向于零而密度无穷大,由于具有强大的吸引力,物体只要进入离这个点一定距离的范围内,就会被吸收掉,连光线也不例外.
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；
某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸.当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间.但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质.由于高质量而产生的力量,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去.
白洞是科学家的一种假想体,与黑洞相反.目前无法证明其存在与否

应该是一种大引力的地区，比方说一立方米的木块在1000米水下受压后体积会变小，道理是一样的，进入黑洞后由于受压体积极度变小的缘故。

黑洞无疑是本世纪最具有挑战性，也最让人激动的天文学说之一。黑洞很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓黑洞，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光线都被紧紧吸收束缚，因而无法被人们观测发现。为确定黑洞天体存在的证据，以及它的特性，许多物理学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着。许多新的理论也不断地提出。随着新课程的实施，“黑洞”也走进了新教村，走近了广大中小学教师和学生。...

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黑洞无疑是本世纪最具有挑战性，也最让人激动的天文学说之一。黑洞很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓黑洞，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光线都被紧紧吸收束缚，因而无法被人们观测发现。为确定黑洞天体存在的证据，以及它的特性，许多物理学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着。许多新的理论也不断地提出。随着新课程的实施，“黑洞”也走进了新教村，走近了广大中小学教师和学生。鲁教版高中语文第五册《黑洞旅行》、苏教版八年级语文下册《宇宙里有些什么》、人教版小学语文第十一册《宇宙的生命之谜》、苏教版小学六年级语文下册《坐在轮椅上的霍金》、苏教版高中语文《空间和时间旅行》、苏教版高中地理探索篇《黑洞是什么》、高中物理选修“3-3”《黑洞》、苏教版七年级语文自读课本《黑洞》、高中语文第六册《宇宙的未来》、小学六年级语文23课《向命运挑战》等等，讲到或联系到了黑洞的知识，学生在网络、电视以及一些科普读物中也自觉地不自觉地接触到有关黑洞的介绍。另外，在高考中也出现了有关黑洞的高考题。(2007年广东卷)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的 点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示，引力常量为 ，由观测能够得到可见星 的速率 和运行周期。
⑴可见暗星A所受暗星B的引力 可等效为位于 点处质量为 的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为 、 。试求 (用 、 表示)
⑵求暗星B的质量 与可见星A的速率 、运行周期 和质量 之间的关系式。
⑶恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量 的两倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率 =2.7km/s，运行周期 ，质量 ，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？
因此，作为一个中小学教师，无论你教什么学科，都要求我们去学习和了解有关黑洞的新知识。
⑴黑洞是怎么产生的呢？
　 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞就变得像真空吸尘器一样．
　　亦可以简单理通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生裂变、聚变。由于恒星质量很大，裂变与聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于裂变与聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素。接着，氦原子也参与裂变与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与裂变或聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。
跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20倍的恒星演化而来的。
　　当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。
　　质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。
　　根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径），正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
　　根据科学家计算，一个物体要有每秒种7.9公里的速度,就可以不被地球的引力拉回到地面，而在空中绕着地球转动了。这个速度，叫第一宇宙速度。如果要想完全摆脱地球引力的束缚，到别的行星上去，至少要有11.2km/s的速度，这个速度，叫第二宇宙速度，也可以叫逃脱速度。这个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的.就是说，一个物体要从地面上逃脱出去,起码要有这么大的速度。可是对于别的天体来说，从它们的表面上逃脱出去所需要的速度就不一定也是这么大了。一个天体的质量越是大，半径越是小，要摆脱它的引力就越困难，从它上面逃脱所需要的速度也就越大。
　　按照这个道理，我们就可以这样来想：可能有这么一种天体，它的质量很大，而半径又很小，使得从它上面逃脱的速度达到了光的速度那么大。也就是说，这个天体的引力强极了，连每秒钟三十万公里的光都被它的引力拉住，跑不出来了。既然这个天体的光跑不出来，我们当然就看不见它，所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物质运动的速度都不可能超过光速。既然光不能从这种天体上跑出来，当然任何别的物质也就休想跑出来。一切东西只要被吸了进去，就不能再出来，就象掉进了无底洞,这样一种天体，人们就把它叫做黑洞。
　　我们知道，太阳现在的半径是七十万公里。假如它变成一个黑洞。半径就的大大缩小，缩到多少?只能有三公里.地球就更可怜了，它现在半径是六千多公里.假如变成黑洞，半径就的缩小到只有几毫米.那里会有这么大的压缩机，能把太阳、地球缩小的这么！这简直象《天方夜谭》里的神话故事，黑洞这东西实在太离奇古怪了。但是，上面说的这些可不是凭空想象出来的，而是根据严格的科学理论得出的。原来，黑洞也是由晚年的恒星变成的，象质量比较小的恒星，到了晚年，会变成白矮星；质量比较大的会形成中子星，现在我们再加一句，质量更大的恒星，到了晚年，最后就会变成黑洞。所以，总结起来说，白矮星、中子星和黑洞，就是晚年恒星的三种变化结果。
　　现在，白矮星已经找到了，中子星也找到了，黑洞找到没有?也应该找到的，主要因为黑洞是黑的，要找到它们实在是很困难。特别是那些单个的黑洞，我们现在简直毫无办法。有一种情况下的黑洞比较有希望找到，那就是双星里的黑洞。
　　双星就是两颗互相绕着转的恒星，虽然我们看不见黑洞，但却能从那颗看的见的恒星的运动路线分析出来。这是什么道理呢?因为，双星中的每一个星都是沿着椭圆形路线运动的，而单颗的恒星不是这样运动。如果我们看到天空中有颗恒星在沿椭圆形路线运动，却看不到它的“同伴”，那就值得仔细研究了。我们可以把那颗星走的椭圆的大小，走完一圈用的时间，都测量出来。有了这些，就可以算出来那个看不见的“同伴”的质量有多大。如果算出来质量很大，超过中子星能有的质量，那就可以进一步证明它是个黑洞了。
　　在天鹅星座，有一对双星，名叫天鹅座X-1.这对双星中，一颗是看的见的亮星,另一颗却看不见.根据那可亮星的运动路线.可以算出来它的'同伴'的质量很大,至少有太阳质量的五倍.这么大的质量是任何中子星都不可能有的.当然，除这些以外还有别的证据。所以,基本上可以肯定，天鹅座X-1中那个看不见的天体就是一个黑洞，这是人类找到的第一个黑洞。
另外，还发现有几对双星的特征也跟天鹅座X-1很相似，它们里面也有可能有黑洞。科学家正对它们作进一步的研究。“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

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