黑洞和白洞

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如果有一个天体的引力场强得使其逃逸速度达到、甚至超过了光速，那么任何物体——甚至包括光在内，就都不能逸出其引力场了。因此，我们将无法看见它，它仿佛是绝对“黑”的；而且，任何东西只要进入它的“势力范围”，就必将被它的引力场吞噬而不可复出，所以它又宛如一个“无底洞”。因此，人们便将这种具有极强引力场的特殊天体称为“黑洞”。

今天，人们给黑洞下的定义则是:它是广义相对论预言的一种特殊天体，其基本特征是具有一个封闭的边界，既黑洞的“视界”；外界的物质和辐射可以进入视界，视界内的一切却都不能跑到外面。

黑洞有三种来源:(1)恒星在其晚年核燃料全部耗尽，星体开始引力坍缩；若坍缩物质的质量大于太阳质量的3倍，则坍缩产物便是黑洞。此类黑洞的质量一般不超过太阳质量的50倍。(2)星系或球状星团的中心部分恒星密集，星体之间容易发生大规模的碰撞，由此产生的超大质量天体坍缩后可以形成质量超过太阳一亿倍的巨大黑洞。(3)根据大爆炸宇宙学，当初发生大爆炸时，异常巨大的爆炸力把一些物质挤压得极其紧密，于是形成所谓的“原生黑洞”。其典型尺度仅相当于一个基本粒子，质量则与小行星相仿。

本世纪七十年代，人们发现黑洞会以类似于“热辐射”的方式稳定地向外发射粒子。因此黑洞并不是绝对“黑”的；而且黑洞的质量越小，发射粒子的速度也越快，这叫做“自发蒸发”。一个质量与太阳相当的黑洞，约需1066年才能蒸发殆尽；但是原生黑洞却能在10-23秒之内蒸发得一干二净。自发蒸发使黑洞的质量减少，质量减少又促使自发蒸发进一步加剧。如此下去，黑洞的蒸发便会愈演愈烈，最后它将以一种“反坍缩”式的猛烈爆发而告终。人们将这类反坍缩式的爆发天体称为“白洞”。