黑洞之谜黑洞之谜,黑洞里面到底有什么？

2017-11-11|影评书评 |

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黑洞之谜

【篇一】黑洞之谜

黑洞之谜黑洞里面到底有什么？ 我们知道，黑洞是宇宙中这样一类天体，它附近的引力是如此之强，以至于连运动最快的物体——光，从它身边经过时，也会被它吸进去，再也出不来。它周围那个连光也跑不掉的范围，就叫黑洞的视界。视界通常是一个球形的界面。

　　黑洞也在辐射

　　在我们这个讲求“眼球经济”的时代，在众多天体中，黑洞可谓占尽眼球。

黑洞之谜黑洞里面到底有什么？

　　我们知道，黑洞是宇宙中这样一类天体，它附近的引力是如此之强，以至于连运动最快的物体——光，从它身边经过时，也会被它吸进去，再也出不来。它周围那个连光也跑不掉的范围，就叫黑洞的视界。视界通常是一个球形的界面。

　　在一般人的想像中，黑洞漆黑一片，就像守财奴的钱袋一样，物质在那里只进不出。但在上世纪70年代，英国物理学家霍金却提出一个惊人的假说。他说，物质在黑洞中并非只进不出，黑洞也会向外辐射，从而缓慢“蒸发”，直至消失。这种辐射现在叫霍金辐射。

　　这是怎么一回事呢?这其实是一种量子效应。根据量子力学，所谓的真空其实并非一无所有，那里有许多正反粒子对此起彼伏地产生又湮灭。因它们存在的时间非常短，所以称其为虚粒子。其实虚粒子并非只存在于真空中，在我们身边也时刻存在，只是在真空中，它们不受“实”粒子的干扰，其产生的某些效应比较容易观察而已。

　　霍金的假说基于这样一种想法：在黑洞视界附近产生的一对虚光子，如果其中一个被黑洞吸进视界，根据动量守恒，另一个虚光子势必就要朝相反的方向飞去，也就是说逃离黑洞。这样从外面看起来，黑洞就是在辐射或者说在蒸发的状态。

　　霍金辐射已经被许多理论证实，但要让人信服，还必须要有实验上的证据。可是黑洞的霍金辐射非常微弱，直接观察几乎不可能。于是一些科学家想到了在实验中去模拟黑洞或黑洞的视界，以便看看到底有没有这种辐射。

【篇二】黑洞之谜

黑洞内部有星体的存在吗黑洞未解之谜 黑洞的魅力依旧不减，科学家对它的研究始终没有停止过。黑洞是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种时空区域，这里引力足够强，任何掉进黑洞的物质，包括光，都无法从中逃逸出去。科学家发现，当一个比较大的恒星燃烧掉自己所有的燃料后，内部就没有足够的能量去抵抗自身的引力，这时恒星就会在自身引力作用下坍缩为一个黑洞。

　　问题缠身的黑洞

　　黑洞的魅力依旧不减，科学家对它的研究始终没有停止过。黑洞是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种时空区域，这里引力足够强，任何掉进黑洞的物质，包括光，都无法从中逃逸出去。科学家发现，当一个比较大的恒星燃烧掉自己所有的燃料后，内部就没有足够的能量去抵抗自身的引力，这时恒星就会在自身引力作用下坍缩为一个黑洞。既然没有任何力去阻止其继续坍缩，那么黑洞中心最终会形成一个具有无限大密度的奇点。所有的物理定律在奇点处都会失效，因为我们的理论是无法处理无穷大的问题的，所以我们也无从知晓这里隐藏了什么秘密。

　　这还没完，黑洞还有一个更大的问题。许多科学家相信所有的黑洞都会向外辐射，它们会慢慢蒸发，最终消失得一干二净，这就会产生问题：掉进黑洞的物质所携带的信息会有怎样的结局?难道会随着黑洞蒸发也消失得一干二净?但如果消失了，这就违反了量子力学的一个要求，即信息不能被毁灭。这个问题称为“信息悖论”，是困扰物理学界的最棘手问题之一。

黑洞内部有星体的存在吗黑洞未解之谜

【篇三】黑洞之谜

科学家解答银河系恒星级"黑洞"环境之谜【图文】

　　美国宇航局约翰霍普金斯大学和罗切斯特理工学院的科学家最新证实了恒星级黑洞如何产生最高能量的光线，他们在一台超级计算机上模拟黑洞的气体吸积过程，重现了X射线喷流的形成，发现活跃的黑洞可产生强大的能量射线。戈达德太空飞行中心天体物理学家杰里米·施尼特曼认为这项研究调查了位于黑洞周围温度高达10亿度气体的行为，气体分子、磁场间的相互作用显示出宇宙中最极端物理环境非常令人畏惧。

　　图为美国宇航局科学家使用超级计算机模拟黑洞吸积盘物质坠落过程

　　当气体逐渐落入黑洞周围的轨道时，会形成一个扁平的物质盘面，并开始呈现螺旋式下落，这一过程中气体等物质被剧烈压缩和加热，越接近中央的区域温度越高，可达到2000万华氏度，或为1200万摄氏度，是太阳表面温度的2000倍左右，并释放出低能量的软X射线。科学家对黑洞的研究已经超过了40年，观测表明黑洞也会产生相关规模的硬X射线，如果高能量的射线意味着有着相当炙热的气体存在，温度可高达数十亿摄氏度。

　　这项研究在理论和观测之间建立了一座桥梁，表明硬X和软X射线都会在黑洞吸积气体的过程中被释放出来。约翰斯·霍普金斯大学教授朱利安·克罗利克等开发出一个黑洞吸积盘内部区域的模型，可以跟踪X射线的释放和移动，并与观测到的真实黑洞进行对比。科学家计算出流入黑洞吸积盘的气体运动方程，并进行计算机模拟，发现下落气体的温度、密度以及速度都在急剧增加，这一过程还对吸积盘外部的气体行为构成影响。

　　位于得克萨斯高级计算中心的超级计算机参与了本项研究，科学家通过27天的模拟对黑洞吸积气体过程释放硬X射线有了进一步的了解，并推测吸积盘的物质在被加热后可形成冕环，该现象位于黑洞事件视界的边缘附近，由极高温度的X射线导致，在整个吸积盘和冕环发生的区域，科学家成功跟踪到X射线的释放，并第一次直接发现吸积盘上出现的磁场动荡以及由此所形成的10亿度冕环。

　　黑洞是目前已知最致密的天体，一颗典型的恒星在耗尽自身携带的燃料后在引力作用下发生坍缩，质量为20倍太阳质量的恒星将会形成宽度不到120公里的黑洞。

【篇四】黑洞之谜

发现新天体：被黑洞“驱逐”出的“超紧星系”【图讯】

发现新天体：被黑洞“驱逐”出的“超紧星系”【图讯】

　　据最新一期《天体物理学》杂志载文报道，美国罗切斯特理工学院、约翰霍普金斯大学以及德国马普地外物理研究所的3名研究人员，发现了一个新种类的天体――“超紧星系”。这类天体形成于超大质量黑洞被星系“暴力驱逐出境”之后，黑洞周遭会围绕出一个紧密的星群，进而形成记录这一“天体驱逐”行为的活化石。

【篇五】黑洞之谜

科学家发现黑洞或存在与宇宙大爆炸前

　　英国和加拿大的天文学家研究认为，部分黑洞可承受的压力和收缩力要远高于此前的估值，也远高于宇宙的收缩力。这就意味着，即便宇宙消失，部分黑洞却能正常保存下来。我们的宇宙形成于140亿年前的大爆炸之后，如果部分黑洞承受的压力和收缩力大于宇宙，那么这些黑洞有可能在宇宙出现或大爆炸发生之前就已存在。

　　目前，天文学家都比较认可前苏联数学家弗里德曼提出的现代宇宙学上的第一个动态宇宙模型。弗里德曼认为，宇宙可能是膨胀的，也可能是收缩的，或者是脉动的。30年代，英国天文学家爱丁顿将哈勃发现的星系红移与宇宙膨胀理论结合了起来，认为哈勃的发现证实了宇宙膨胀理论。天文学家们表示，与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的空间。空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但相对而言它已弯曲。物质在受到强烈黑洞引力下落时，会在其周围形成吸积盘盘旋下降，在这一过程中势能迅速释放，将物质加热到极高的温度，从而发出强烈辐射。黑洞通过吸积方式吞噬周围物质，这可能就是它的成长方式。

　　此前的研究还证实，最大质量黑洞的第一次迅速生长发生在宇宙诞生约12亿年的时候，且生长速率很快。包括银河系在内的宇宙中大部分星系都有超大质量黑洞存在，其质量范围从100万—100亿个太阳那么大。黑洞处于“活跃”期时，大量气态物质落入其中并发出辐射。为了发现黑洞，天文学家们寻找了大量发自这些气态物质的辐射，并认为使气态物质“落入”大质量黑洞是黑洞的生长方式。黑洞之谜

【篇六】黑洞之谜

浅谈黑洞

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浅谈黑洞

摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题，其中包括黑洞的形成，以及其与恒星演变之间的关系；同时还介绍了一些对黑洞的误区；重点详细的介绍在新时期下，人类的黑洞的新的认识、探索、猜想。现在引发出对黑洞是否存在提出了怀疑。虽然现在我们对黑洞的认识很大程度

上是在一定的猜想上进行的，但是终有一天人类会解开黑洞之谜。

关键字：黑洞，黑洞理解误区，是否存在黑洞

一、黑洞的定义

黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。

二、黑洞的产生与恒星的演化

1. 恒星的演化：诞生

当气体状的云在其本身自有引力的作用下开始收缩的时候，恒星的形成过程就开始了。当它收缩是，引力势能就转换成热能，气体云发热。当发热时，气云压强升高并企图阻止坍缩，气云损失能量，因为它的温度高，所以光和电磁辐射就从它的外表面发射出去。于是，气云不能保持其原有的压强继续慢慢的坍缩。随着坍缩的进行，它就变得热起来。在这种缓慢的坍缩进行了几百万年以后，气云中心变得足够的热和密，以致核反应开始发生，氢变成氦，释放客观的能量。现在从表面辐射掉的能量与核反应所产生的能量相平衡，所以气云不必进一步坍缩去得到热能，以保持他维持自己所需要的压强，值就是一个恒星。

2．继续演化

恒星一经形成，就进入一个持续达十几亿年的稳定状态。在这状态件，在恒星的中心，氢变成氦。

最后，在恒星的中心，形成一个氦的大核心。氢在氦核心外面的一层燃烧，恒星的氦核心也处在气云原来所处的地位。由于引力而开始收缩，并且发热。恒星的外表层开始膨胀并冷却，从而变长了一个红色巨星——“红色”是因为表面的温度降低了。在这过程中释放出的能量和核心的坍缩又再一次处于（暂时的）平衡中。 3.白矮星

达到红巨星阶段时，0.4到3.4太阳质量的恒星的外壳会向外膨胀，而核心向内压缩，产生将氦聚变成碳的核反应。聚变会重新产生能量，暂时缓解恒星的死亡过程。对于太阳大小的恒星，此过程大约持续十亿年。

氦燃烧对温度极其敏感，造成很大的不稳定。巨大的波动会使得外壳获得足够的动能脱离恒星，成为行星状星云。行星状星云中心留下的核心会逐渐冷却，成为小而致密的白矮星，通常具有0.6倍太阳质量，但是只有一个地球大小。

4.恒星演化的最后阶段：超新星

，超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星，如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星，由于质量的巨大，在它们演化的后期，星核和星壳彻底分离的时候，

往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。现已证明，1572年和1604年的新星都属于超新星。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星，总数达到数百颗。可是在历史上，人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星，却只有6颗。 5.坍缩核：中子星

在一些超新星之中，电子被压入原子核，和质子结合成为中子。使得原子核互相排斥的电磁力消失之后，恒星成为一团密集的中子。这样的恒星被称为中子星。质量要求:塌缩的内核质量超过1.44倍太阳的质量,小于3.2倍太阳的质量。中子星的大小不超过一个大城市，但是极其致密。由于大部分角动量残留在恒星中，它们的自转会极快，有些甚至达到每秒钟600转。恒星的辐射会被磁场局限在磁轴附近，而随恒星旋转。如果磁轴在自转中会对准地球，那么在地球上每次自转过程中都可能观测到一次恒星的辐射。这样的中子星被称为脉冲星，是最早被发现的中子星。

6.球形坍缩：黑洞

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，直到最后形成体积无限小、密度无限大的星体。

物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积很无限小、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），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”诞生了。

三、黑洞认识的误区

1．黑洞不是“黑球”

当黑洞自转的时候，黑洞的视界之外就会产生一个被称为能层的椭球形区域。这就像地球自转会造成赤道部分比两极部分凸出一样。一旦进入能层和视界之间，物质就无法静止了，空间将被黑洞拖拽着，沿着黑洞自转的方向运动。而在能层的内部，空间运动的速度会超过光速。按照爱因斯坦的相对论，虽然物质不可能运动的如此之快，但空间本身却可以。另一个有名的例子是宇宙大爆炸，当宇宙产生的那一刹那，空间急剧膨胀，超过了光速。

另外，虽然黑洞没有光，但是它看上去并不是黑的。因为体积小，所以很少有物质会正好掉入黑洞，它们会被它吸引，绕着它旋转。这些物质越来越多，会形成一个围绕黑洞告诉转动得盘。由于黑洞的引力随着距离而变化，因此靠近黑洞的物质的速度要远远超出外围的，它们的相对运动就会导致剧烈的摩擦，是物质被加热到数百万以上的温度。于是黑洞附近的物质盘会发出极为明亮的辐射。锦上添花的是，磁场会驱动物质从中心向垂直与潘德两侧喷出。这两条喷流在几百万甚至十数亿光年之外都能被看见。连光都无法从黑洞中逃逸，黑洞却会因这些物质成为宇宙中最“明亮”的天体。

2．黑洞如空气

随着物质的增大，黑洞的视界也会变大。物理法则告诉我们，黑洞视界的半径和它的质量成正比。也就是说，如果黑洞的质量.增加到原来的2倍，其视界的半径也会增加到2倍，它的体积就会增加为原来的8倍。接下来我们可以用计算的魔术把黑洞和空气联系在一起：一个普通的黑洞，它的质量通常为太阳的3倍，视界半径为9千米，此外它的密度为每立方厘米2000万亿克。如果把你的质量翻一倍，其密度就会减少到原来的1/4:；质量增大10倍，密度就会减少为原来的1/100.对于一个星系团中常见的10亿个太阳质量的超大质量黑洞而言，它的密度自由每立方厘米0.001克，和地球空气密度一样。

四、新时期人类对黑洞的探索与猜想

1. 黑洞的威力的感受

美国俄亥俄大学天文学家布赖恩·麦克纳马拉和他的同事在最近一期的英国科学杂志《科学》上发表论文披露，他们发现了一个巨大的黑洞，该黑洞的大小相当于整个太阳系，吞进的星体质量相当于3亿个太阳，引起的气体喷发是迄今为止科学家在宇宙中发现的最大的。

这个巨大的黑洞是由美国航天局的钱德拉X射线天文望远镜发现的，它位于距离我们

地球26亿光年的MS0735星团。这个黑洞非常巨大，以致它的引力作用范围大小与银河系相当。在这个黑洞吞噬星团的同时，还将一些热气体以射流形式喷还给宇宙，形成了两个巨大洞穴，每个洞穴的直径大约为65万光年，是我们银河系的两倍。黑洞再次喷发出来的气体质量，相当于1万亿个太阳质量，这种喷射已经持续了1亿年之久。科学家还是首次发现这样巨大的喷射，它们大得如此出人意料，以致天文学家布赖恩·麦克纳马拉坦率承认，“当时我惊讶得从椅子上跳了起来”。

2. 黑洞是否存在

据美国媒体报道，美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室物理学家乔治·卓别林(GeorgeChapline)表示，宇宙中并不存在着所谓的“黑洞”，并认为人们通常所指的黑洞神秘物

长期以来，黑洞已经成为了科幻小说中的重要材料之一。不少人认为，天文学家可以通过间接方式来观察到黑洞的存在，而巨型恒星死亡后就会形成黑洞。但卓别林认为，恒星死亡只会形成“黑能”物质。过去数年中，天文学家对银河系的观察表明，宇宙的70%左右是一种奇怪的“黑能”所组成，正是它们在加速着宇宙的膨胀。卓别林说：“几乎可以肯定地说，宇宙中并不存在着黑洞。”

黑洞是爱因斯坦广义相对论中最为著名的预言之一。广义相对论解释了受巨型恒星重力影响，会导致时空结构产生扭曲的现象。该理论认为，当某颗恒星死亡后，会受自己的重力影响而缩成一个点。但卓别林却认为，爱因斯坦本人也不相信黑洞的存在。

1975年，量子力学专家们表示，黑洞边界确实发生了一些奇怪的事情：遵守量子法则的物质对轻微干扰变得极为敏感。卓别林说：“这个发现很快就被大家忘记了，因为它不符合广义相对论的预言。然而今天看来，它却是完全正确的发现。”他认为，这种奇怪的活动正是时空“量子阶段转变”的证据。卓别林认为，死亡后的恒星并不会简单地形成一个黑洞，而是在该时空内部，它却充斥着黑能，并具备重力影响。

卓别林称，在某颗黑能星的“表面”，它看起来很像一个黑洞，并能制造强大的重力牵引。然而在它的内部，黑能的“负”重力又有可能将物质重新弹出来。如果某颗黑能星体积很大，任何反弹出来的电子转变成了正电子，然后会在高能辐射中消灭其他电子。

3. 每个黑洞都可能容纳一个隐蔽着的宇宙

Scientist．2010．207 (2770)：9报道，美国印第安纳大学的波普瓦夫斯基(N．Poplawski)发表了一篇关于粒子进入黑洞之运动模式分析的文章，指出每个黑洞中都可能存在另一个宇宙。按照广义相对论，黑洞的内部可。能存在“奇点”——物质的密度达到无穷大的区域。因为广义相对论的方程在黑洞中失效，我们很难判断奇点是真实地存在，还是广义相对论的数学缺陷。但不论哪种情况，波普瓦夫斯基应用爱因斯坦方程的修改形式确实完全消除了奇点。他引用了广义相对论贮存．检索保证成功率，往往会移植过多的胚胎，但怀孕率的增长并不随着移植胚胎数目的增长而上升。这也意味

着，多胎移植不仅危及胚胎的发育，还使每个胚胎的成活率下降。而且，植入的胚胎发育为多个胎儿后．需要做出杀死部分胎儿的选择，以保证1～2个胎儿能够健康生存。因此，如何以技术操作规范来控制多胞。体现不伤害这一生命伦理原则。是试管婴儿技术发展中必须解决的问题。试管婴儿技术的诞生，实现了借助技术来满足人类生育需求的目的，推进了生命科技与医疗手段的创新进程。该技术把人的繁衍发展为一种可加控制的技术，带来了一些伦理和法律难题．对展开伦理研究、构建伦理规范、加强立法管理提出了新要求，这也是技术与人文协调发展的必然结果。

4. 人类对黑洞的猜想：黑洞可能存在生命

(1)黑洞可能存在生命时空在此稳定

尽管超大质量黑洞被认为是太空中最具破坏性的存在，完全不适宜生命居住，但生命体仍有可能存在于超大质量黑洞之中。道库恰耶夫表示，如果真有生命存活于超大质量黑洞中，它们将进化成为星系中最先进的文明。

道库恰耶夫提出了某些黑洞类型的可能性。他说，在一个带电旋转的黑洞内部，某些区域的光子能在稳定的周期轨道上存活。也就是说，尽管黑洞破坏性无比强大，但是它的内部环境却适合生命存在。

超越黑洞表面还有另外一个领域，叫做“柯西表面”，在这里时间和空间处于稳定状态。在“柯西表面”可能存在生命体，但它们的进化和生存状况与人类完全不一样，它们能够承受巨大的潮汐引力波动。

(2)文明程度远胜人类外界无法观测

道库恰耶夫分析说，超大质量黑洞非常强大的引力足以吸收周围一切物质，包括光，所有经过黑洞“视界”的物质都不再存在。

道库恰耶夫认为，黑洞中很有可能存在外星生命，它们的文明程度已经远胜人类，属于三级卡尔达肖夫指数的智慧文明，从黑洞外部根本无法观测到。然而，也有科学家指出，虽然道库恰耶夫提出的是一个令人兴奋的观点，但该观点目前仅停留在理论阶段。由于超大质量黑洞具有巨大的引力，任何事物都无法脱离黑洞，无法判断这一观点是否正确。

Black hole

Abstract: this paper introduce some problems on black hole,which is including the shaping of black hole and the relationship with the shaping of fixed stars ; in the following part ,it also tell us something about the misunderstanding of black hole；In the paper ,the main introduced is the new development and recognision and exploration of black hole under the new century . Though lots of things are unknown , I’m sure someday human will solve the mystery 0f black hole.

Key words : black hole ,mystery of black hole ,doubt of the existence of black hole

参考文献：

[1] 盖明. 《科学家发现巨大黑洞吞进质量等于3亿个太阳》

[EB/OL].http://tech.sina.com.cn/d/2005-01-10/1045499083.shtml. 2005年01月10日

[2] 张镇九 . 《现代相对论级黑洞物理学》.湖北武汉：华中师范大学出版社，1986年8月.

[3] 谢懿 . 《关于黑洞的误会》[J].《中学科技》. 2011年 2期：起止页码：12-13

[4] 许志伟.《每个黑洞都可能容纳一个隐蔽着的宇宙》 [J]. 《科学》，2011，63卷（期）：59—59.

[5] 周祝红.《思辨的宇宙——霍金量子宇宙学思想的哲学分析》[M].北京：科学出版社，2006.

[6]百度百科.《黑洞》. http://baike.baidu.com/view/863.htm. 2011年10月25日 .

【篇七】黑洞之谜

浅谈对黑洞的理解

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物理与人类文明期末大作业

论文题目：浅谈对黑洞的理解

学院：管理学院

班级：工商122

姓名：张文姣

学号：1207010233

摘要：本文介绍了有关黑洞的一些问题,包括黑洞的起源、形成，处于时间与空间之间的黑洞，使时间放慢脚步，使空间变得有弹性，同时吞进所有经过它的一切。同时还介绍了一些对黑洞的误区；现在引发出对黑洞是否存在提出了怀疑。虽然现在我们对黑洞的认识很大程度上是在一定的猜想上进行的，但是终有一天人类会解开黑洞之谜。黑洞是现代物理学和天文学中研究的一个热点。

关键字：黑洞，黑洞理解误区，是否存在黑洞

一、黑洞的含义

二、黑洞的形成

要了解黑洞是如何形成的，我们先对恒星生命过程作以简单了解：

众所周知：通常的恒星是靠万有引力的吸引效应将物质聚集在一起的。同时恒星内部的热核反应所产生的大量热能造成粒子的剧烈运动而形成排斥效应，当这两种效应达到稳定平衡时候，恒星将会塌缩。但是，由于热核反映能量逐渐消耗，以至耗尽，恒星就会冷却下来，万有引力的作用大于排斥效应的作用使恒星发生塌缩。原子的壳层将被压碎形成原子核在电子海洋中的漂浮状态。这时电子之间的斥力与恒星自身引力相比处于劣势地位，恒星将发生塌缩，体积减少，导致塌缩的密度是非常大的。

1. 白矮星的形成

由于恒星热反应停止以后，辐射压力减少，使恒星发生收缩，在收缩过程中，核内高温使物质发生电离。星体内部充满电子，由于电子服从泡利不相容原理。物质粒子靠的十分接近时候不能具有完全相同的状态。即两个相同的自旋为1/2的粒子不可能同时具有相同的位置与速度，这将导致粒子在吸引、接近的过程中产生很强的斥力平衡，按照相对论理论，粒子之间的相对速度不能超过光速。由泡利不相容原理产生的斥力就有上限。经过计算这种斥力上限为1.4个太阳质量，称为钱德拉卡极限。当恒星质量小于1.4倍的太阳质量时，电子简并压可以完全抗衡引力，阻止恒星进一步塌缩，从而形成白矮星。

2 .中子星的形成 Mm根据万有引力公式F引 G2公式可知，一颗恒星的质量越大，引力就越强，R

对于质量不太大的恒星而言，塌缩的速度还不算快，若恒星质量大于1.4个太阳质量，则电子之间的简并压就不能抗拒引力塌缩，导致星体密度继续增加，当温度足够高时候，高能光子把原子核分裂成质子和中子，质子又与电子结合成中微子，使得星体内部存在大量中子。中子也服从泡利不相容原理，出现附加压强，称为中子简并压。经过计算这种斥力上限为2-3个太阳质量，称为奥本海默极限。

当恒星的质量大于钱德拉卡极限而小于奥本海默极限时，从而形成中子星[2]。

3. 黑洞的形成

如果恒星的质量超过奥本海默极限，则没有任何力量能够抵制住强大的引力，星体将塌缩到自身的引力半径之内，从而形成黑洞。

从超新星爆发的角度来看，星体塌缩是一种非常猛烈的过程，爆炸崩掉恒星的外壳，同时产生指向星体中心的巨大压力，使星体的中心部分形成黑洞。

除去恒星塌缩以外，形成黑洞还有其他途径。例如，在星系的中心聚集着亿万颗太阳和别的物质，在演化过程中很可能发生物质收缩和恒星之间的碰撞，从而形成巨大质量的星级黑洞。

三、黑洞真的存在吗？

“黑洞”是从预言产生的理论，如果不能证实其存在的真实性，理论就成了“无源之水”，关于黑洞存在的理论预言建立在以下几点根据上：

（1）：自然界没有任何力量可以支撑质量为太阳质量3倍以上的“冷”物质（所谓“冷”物质是指停止核反应的物质）以常规方式存在（所谓的常规方式是指原子、分子形式存在的方式）。

（2）：许多已经观测的热恒星的质量远远超过太阳质量3倍以上。

（3）：科学家已经根据中子星的脉冲辐射观测到了中子星，随着时间的推移，中子星可以继续塌缩。

（4）：大恒星消耗核燃料并且经历了阴历塌缩的时间一般为几百万年，而银河系已经有100亿的高龄，因而在银河系里产生黑洞的年龄条件是成熟的。

基于以上几点，我们可大胆而理智的预言黑洞的存在是真实的。