为什么黑洞能在宇宙中出现?

为什么黑洞能在宇宙中出现?
为什么黑洞能在宇宙中出现?

为什么黑洞能在宇宙中出现?
【知识难度级别】天文学硕士 天体概论
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,中子星继续坍缩,剩下来的是一个密度高到未知的物质.这就是黑洞!
本座个人认为夸克也有内部结构,中子星坍缩成夸克星,夸克星继续坍缩形成下一级或者下下一级星球,这就是黑洞的物理组成.当质量超过各种上限的时候,引力能压缩一切!

这是物理学规定的，不是由人类来定。其实人类只是取取名称，说不定其它智生命还不叫黑洞呢。

宇宙是个大泡泡 黑洞是破了 漏气中

一般认为物质的重量超过一定量的时候，也就是超过内在的斥力的时候，物质就会塌缩，最后形成黑洞，现在大多数科学家认为存在黑洞，但是有不少科学家不赞同。记住喔，科学需要好奇和怀疑。但是，你的问题好比在问，为什么有人。

在宇宙中，一个恒星在静静地燃烧着。着颗恒星的质量为50倍太阳质量。如此巨大的质量，使得这个恒星的引力十分巨大，无论是在恒星外的太空，还是在恒星内的时空。这颗恒星十分平静地度过了它的少年期，它的青年期和它的中年期。在它的老年期，恒星内部的核反应越来越剧烈，释放的能量也越来越多。在恒星的最外层，是氢和氦在大量“燃烧”；再向内部推进一层，是碳和氧的焚烧场。接着是氖和氧，氧和镁，硅和硫，最后是一个呆滞核—...

全部展开

在宇宙中，一个恒星在静静地燃烧着。着颗恒星的质量为50倍太阳质量。如此巨大的质量，使得这个恒星的引力十分巨大，无论是在恒星外的太空，还是在恒星内的时空。这颗恒星十分平静地度过了它的少年期，它的青年期和它的中年期。在它的老年期，恒星内部的核反应越来越剧烈，释放的能量也越来越多。在恒星的最外层，是氢和氦在大量“燃烧”；再向内部推进一层，是碳和氧的焚烧场。接着是氖和氧，氧和镁，硅和硫，最后是一个呆滞核——铁核。随着黑洞“燃烧”的越来越迅速，释放的能量越来越多，铁核的体积开始越来越巨大，同时其它各层的体积开始变小。

由于铁发生聚变的时候，几乎没有什么聚变的能量可以使得铁中的56个质子和中子发生反应，因而核反应在发生到了铁以后，就再也难以有寸进。随着燃烧的继续，内部的压力开始变大。这个时候，这个恒星在外表和内在上开始变得不一致起来：在外表，燃烧的能量迫使恒星的表面开始膨胀；而同时，恒星的内部由于一切元素的反应都停止在铁上，因而恒星的核开始结晶，准备着
最后的爆发。同时，这个时候的恒星叫做红超巨星。

由于恒星内部的铁原子中的电子在电子简并压力的作用下，有着一个巨大的反抗引力的压力，因而红超巨星有一个短暂的间歇。但是周围的元素不断发生反应，成为铁，并且向这个核汇聚过来。当恒星的核的质量超过1.4 倍太阳质量这个钱德拉塞卡极限的时候，引力和恒星的聚变能量迫使铁也开始发生反应。铁发生反应，铁原子核在巨大的能量下，成为了氦原子核，并且在巨大引力下，被紧紧地压在一起，由氦原子核内部的电子简并压承受着巨大的引力。但是，在这个巨大的核的周围，恒星的物质还是在引力的作用下向核落去。落在这个核上的物质越来越多，逐渐接近，并且超过了钱德拉塞卡极限。

这个时候，电子简并压再也无法承受这巨大的引力，在质量超过极限的瞬间，崩溃了，从一个白矮星核突然收缩了起来。巨大的引力，迫使电子的轨道被完全挤碎，电子不再是在轨道上运行，而是全部挤在了原子核上。巨大的压力迫使挤在原子核上的电子和原子核内的质子发生弱相互作用，结合成一个中子，同时释放一个中微子。于是，这个时候，强大的中微子流从恒星的内部冲了出来。虽然中微子不和其他任何粒子发生除了微弱引力作用以外的其他任何作用，但是强大的中微子流带着强大的能量将红超巨星的表面炸开。炸开的物质在引力作用下，向中心的核高速落去。这个之后，由于中子的自旋为半整数，是一种费米子（自旋就是粒子在运动的时候自身发生的旋转。带电非零自旋的粒子通常伴随着磁矩。费米子是由费米发现的符合费米密度分布的基本粒子的总称。这种粒子的共同特点是它们的自旋都是半整数。与费米子的概念相对立的，是波色子，它们都不符合费米密度分布，而且自旋为整数。），因而它和电子（同样是一种费米子）一样遵守泡利不相融定理。因而在这个时候中子简并压取代了电子简并压存在，继续和引力抗争着。

这时，大量的物质落在这个巨大的原子核（因为这个时候恒星的核就是一个中子星核，中子星核中没有除中子以外的任何其它粒子，而且由于中子简并时相互之间的距离和它的直径相似，因而在中子星核——一种中子超流体——中的中子之间是没有任何空隙的，密度比原子核的密度略大一点（因为质子比种子轻））上，由于中子简并压的强大抵抗力而被反弹。反弹产生的冲击波也将外部表面的物质完全崩落。冲击波伴随着巨大的能量，将核外一层的元素都突破了铁的极限，聚变成了重金属，伴随着冲击波向外冲去。而外界的较重的元素都根据到核的距离转化为不同的重金属，而较轻的元素也发生聚变，成为较中的元素，最外层的氢和氦则在来得及发生反应以前被抛射到了太空中——红超巨星爆发了，成为一个超新星。

爆发的超新星将自己内部“元素生产厂”中的货物一次性售空，全部贡献给了宇宙中的行星们了。而同时，中子星核也发生着致命的变化。爆发带走了96% 的质量，而且速度十分快。但是巨大的质量还是堆积在了核上，在爆发的反作用力的作用下（如果质量再大一点，可以在爆发以前就发生这种变化，那么将不会有壮观的爆发，取而代之的是一个小爆发，但是得到的是一个质量更加大的黑洞），引力完全战胜了中子简并压，将中子星核再一次挤压。这次挤压是辛苦的，但是也是成功的。物质在被以较快的速度挤压到了由它的质量和内部压力、时空张力决定的BKL 限度以后，将再也没有回复的余地，开始疯狂地塌缩。塌缩的告终使得中子发生反应，发出巨大的能量，但是这些能量将再也不可能被外界的人知道，因为它们已经在了死亡界面——视界内了，无限大的引力迫使一切形式的能量，无论是辐射还是动能，是场还是粒子，都无条件地向这个恒星残骸的中心——奇点进发。

由于这个恒星是旋转的，奇点不再是一个点，而是一个环——奇异环。恒星在视界内部的部分在以接近光速来到奇异环的周围后，在普朗克时间内被瓦解为物质弦，或者是基本粒子（视理论而定，在超弦中是物质弦，在量子理论中是基本粒子。但是它们不是完全等价）。而在视界外的部分，还在以高速向视界冲。在视界这个面上，视界将这个恒星原来的磁场完全吸收。这些磁性将不被黑洞拥有，而成为视界的一种属性（膜规范）。和中子星不一样，磁力线被引力完全吸收，被迫完全蜷缩在了视界上。同时，恒星在塌缩时的任何形式的扰动，在到达视界的时候都将扰动的动能贡献给了视界，而自己十分乖巧地“安静”地向奇异环冲去。同样的，恒星上的任何不规则形状，在遇到视界的时候都被无情地磨平。视界在恒星收缩的时候还不是十分平整，但是当它将整个恒星都吞没以后，它开始了快速的“消化”：将视界表面的所有不平整的地方，视界上的任何由于扰动带来的动能，都一致地转化为引力能，即时空曲率波，引力波，向外界以光
速辐射了出去，向宇宙高声宣布：黑洞诞生了！

收起

无聊的问题吧