黑洞

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第822页（750字）

理论上预言的一种天体。

最早预言宇宙间可能存在这种天体的是拉普拉斯(Laplace)，他是在1798年根据牛顿理论预言当天体的半径r＜2GM／C²=rg时天体发出的光就跑不出来，所以称它为黑洞。以后广义相对论也预言了这个结果。依广义相对论，当光通过强引力场时就发生显着的偏转，如果天体的半径也塌缩到上述条件，该天体所产生的光要偏转180°而不能离开天体向外辐射，因而它的光达不到观测者，结果就成为一个黑洞。这种天体虽然在理论上预言，但迄今尚未观测到，不过通过很多观测事实表明它可能存在。

天鹅座X－1被认为最有可能是一个黑洞，它是一密近双星的一个子星。一个稳定黑洞的外场由质量M、电荷Q和自转角动量J确定。按黑洞分类，最简单的黑洞是史瓦西黑洞(M≠0，Q=0，J=0)。引力半径rg=2GM／C²所形成的面就是黑洞的视界，这个视界也称单向膜或无限红移面；最里面的中心处有一个奇点，在奇点上一切现有物理定律都不适用。

除球对称的史瓦西黑洞外，还有轴对称的旋转的克尔黑洞，它除有奇点外还有奇环且有能层。最复杂的黑洞是既旋转又带电荷的KN黑洞。

1974年英国物理学家霍金(Hawking)证明，当考虑到量子效应时，黑洞具有和它的温度对应的“热辐射”，或称为黑洞质量的“自发蒸发”。大质量的黑洞温度低蒸发很慢，小质量黑洞温度高，蒸发很快，甚至出现爆炸。

黑洞就是星体超过临界质量的冷天体(M=3．17M底角)无限塌缩的产物。黑洞的这种无限塌缩到一个时空奇点就意味着在黑洞内部没有任何力量再和引力保持平衡，而奇点成为数学上的难以理解的世界。

这是黑洞在理论上所遇到的难题。

而这一难题也许从引力场的量子化找出答案，即塌缩到奇点附近时量子效应可能起作用而阻止继续塌缩到奇点。