ZT《从大爆炸到黑洞-史蒂芬·霍金的宇宙观》（七） - Science版

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Science版 - ZT《从大爆炸到黑洞-史蒂芬·霍金的宇宙观》（七）

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（九）黑洞
在用量子力学考虑大爆炸奇点之前，我们先看看另一个在广义相对论框架下的奇点—
—黑洞。
我们都知道逃逸速度。星体所产生的引力场（和星体的质量及密度有关）越大，从其
表面逃逸所需的极限速度就越大。如果这个引力场大到某个极限，使以光速运动的物体也
不能挣脱它的束缚而逃逸，那么我们将无法观察到这个星体，仅能感受到它的引力效应。
。这就是在200年前对黑洞的最初定义。
实际上，对于光不能象对待普通物体那样考虑，因为普通物体在上抛的过程中速度逐
渐变慢，并最终落回地面，而光是以不变的速率前进的。因此必须以广义相对论的观点重
新解释黑洞现象，也就是：
光由于强大的引力场造成的空间——时间扭曲，而被强烈地折弯并回到星体表面，不
能从其表面逃逸。
黑洞是一个空间——时间区域，它的最外围是光所能从黑洞向外到达的最远距离，这
个边界称为“事件视界”。它如同一个单向的膜，只允许物质穿过视界并落到黑洞里去，
但没有任何物质能够从里面出来！
那么黑洞是如何形成的呢？让我们先从恒星的生命周期说起。宇宙早期的星云物质—
—绝大部分是氢的极其稀薄的气体——由于自身的引力作用而收缩成恒星。由于收缩过程
中气体

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