黑洞已经从天体物理学逃逸到日常的想象中。然而，我们对它们的性质，甚至可能对它们的存在的认识上的差距是相当大的。
黑洞诞生于理论，而不是观察。我们已知传统星星只要我们能够仰望晴朗的夜空。
但没有人看到一个黑洞。相反，他们被预测在没有办法检查是否有任何这样的事情时存在。并且这种预测没有发生一次，但两次。
谁是第一个学习黑洞的人？
关于此事的第一次启发思考是在18世纪回归。梦想着他所谓的“黑暗的明星”是约翰米歇尔，剑桥科学家后来成为牧师的人。从他的阵地中，他想出了这个概念，当时结合了最新科学的两个关键思想。
一个是逃避速度。Michell知道当一个子弹直接射入空气时，它一旦留下枪 - 空气阻力和重力，它就有两个力量。
因为它变得更高，这两种力量都削弱了。空气变得更薄，随着牛顿所做的，重力的吸引力随着所涉及的身体中心之间的距离的平方 - 在这种情况下，子弹和地球。
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来自Michell的黑色粉末枪的典型子弹可以从每秒300米处快速行驶。但尽管这种令人印象深刻的速度，但表现为缓慢的力量将子弹带到地球上。
尽管如此，米歇尔知道，一颗速度快37倍的子弹能够克服地球的引力，飞向太空。它会达到逃逸速度。
当丹麦天文学家OleRømer意识到时序的表观变化时，他将这个想法与1670年代的发现相结合木星卫星是由光线从地球带来的不同时间造成的。
自古以来，曾经有过争论是否光立即旅行，或者只是非常迅速。
Rømer发现了可衡量的证据速度，因为木星和地球在他们的轨道上变化了光线带来的时间。他计算了光的速度约为220,000km / s。
在接下来的100年里，这一数字被测量得更精确，因此米歇尔正在研究接近我们目前300000公里/秒的速度。但具体数值并不重要——关键是光有一个速度。
Michell将逃生速度和光的两个概念结合起来，如果大规模的明星具有高于光速的逃生速度，那将发生什么。身体的质量越多，速度越高。
因此，原则上，可能有一个明星如此巨大，即使是光也不会逃离它。这样一个“黑暗的明星”必须是巨大的。即使从表面的逃逸速度太阳例如，超过600km / s，它仍然远低于光速。
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米歇尔的理论基于不正确的假设 - 光线由正常颗粒组成，这种颗粒可以像引力力一样减慢任何其他射弹。但是这些神秘的“黑暗星星”的想法逐渐消失。
快进到20世纪Karl Schwarzschild恢复了世界大战的热量和恐怖的理论。这是1915年，41岁的德国物理学家志愿者与德国军队一起。
不知何故，也许是为了从周围的灾难中分心，他抽出时间来思考爱因斯坦优雅的方程式和他全新的广义相对论。
爱因斯坦的方程式太复杂，无法提供通用解决方案，但Schwarzschild解决了它们的特殊情况，该特殊情况是不旋转的球体。
它从数学中出现，如果那个身体的所有质量被挤到现在称为施瓦茨尔德半径的尺寸的球体中，那么时空的失真会是如此之大，来自物体的光永远不会逃脱。除了那个半径的身体周围的球体更靠近球体将穿过没有回报的表面，黑洞的活动视野。
这种身体最明显的来源将是一个倒塌的明星。在正常运行中，明星的核反应将其抵抗引力的拉力。但是，一旦这些反应开始褪色，就在明星可以崩溃。
人们期望这种坍缩会被一种称为泡利不相容原理的量子效应所阻止，从而形成一颗密度极高的中子星。然而，如果这颗恒星的质量足够大，超过太阳质量的三倍，那么就应该克服排斥原理，坍缩将是不可阻挡的。
原则上，黑洞中的材料将继续崩溃到无量纲的点 - 一个具有无限密度的“奇点”，并且由于接近而导致无限的重力。
事实上，我们不知道实际会发生什么，因为奇点是承认我们的物理已经崩溃。
你怎么看黑洞？
在施瓦茨浓度之后，黑洞纯粹是理论的。或者至少崩溃的星星是，因为他们尚未接受他们更加迷人的绰号。“黑洞”往往归因于美国物理学家约翰惠勒，但它的起源是笼罩在神秘之中。
该术语是在1964年1月在美国科学会议进步的促进会议上报道的。不确定使用它，但是惠勒很快就拿起了这个词并推广它。似乎搜索黑洞会浪费时间。
你怎么看待没有露出光的东西？但随着黑洞的物理学，科学家们意识到间接途径可用。
由于天文学家看不到洞本身，他们需要寻找其副作用。当物质被拖到旋转孔时，宇宙中的一切都旋转，它应该产生一个“积极盘”，由于摩擦而发光，也会从杆子产生独特的“喷气机”。
然后有引力效应。我们可能会看到黑洞影响的附近机构。这是一种令人尊敬的技术，并过去使用以推断出存在海王星。天文学家研究了其他行星的轨道受海王星引力拉动的影响。
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最后，有'霍金辐射'。斯蒂芬霍金在1974年他意识到黑洞真正是黑色的，就像其他任何人一样惊讶。
这个想法来自他的理解量子物理学- 科学管理非常小的东西 - 特别是“不确定性原则”。这表示，局部能量可以在较小的一段时间内显着波动，允许对量子颗粒进行涌现，然后在观察到之前再次消失。
如果这发生在黑洞的视界附近，其中一个“虚拟”粒子可能会被拉进来，而另一个则会飞走。这些杂散粒子构成霍金辐射。这不太可能在任何很远的地方被发现。
在Schwarzschild的解决方案之后，黑洞似乎是正确的恒星的自然结束，群众的群众至少有三次太阳。但这种特殊的尺度不是黑洞本身的限制，仅仅是形成机制。
原则上，黑洞可能存在于从显微镜的任何尺度存在到数百万次太阳的巨大。大广泛的四类，其中两个可能被检测到。
在微小的，完全假设的尺度结束是微小黑洞和量子黑洞。例如，如果地球折叠，则将微小黑洞形成，形成约9mm的事件范围，但耐寒地没有已知的机制。
量子黑洞甚至更小，从大约5,000个质子上升的等级。原则上，它们可以在粒子加速器中生产，几乎可以立即衰减。
目前的加速器没有能量产生一个唯一的能量，但如果宇宙有额外的尺寸，这可以将能量阈值降低到可访问的东西。
我们对传统黑洞的最好证据是X射线双星，它是由一颗垂死的恒星坍缩形成的。
在这些物体中，材料从一个正常恒星加速到一个看不见的星星中，从而放弃X射线。这可能会发生在中子明星，但如果“吃”星星有超过太阳质量的三倍以上，就应该是一个黑洞。
第一个X射线二进制被广泛识别为含有黑洞是Cygnus X-1。1964年检测到强大的X射线源，并在1971年被识别为黑洞候选者。
二进制中的一个蓝色超级恒星被X射线源剥离了物质，X射线源似乎在9至15倍的太阳区域的质量。
1975年，Kip Thorne和Stephen Hawking令一点是这么做，确实是一个黑洞。在“没有”方面，在1990年在获得了更好的观察数据时，在“禁”方面。
回到黑洞基础知识
自1990年以来，Cygnus X-1的鉴定变得不太确定。这是因为伴侣明星非常大，这使得难以确保其“紧凑型物体”伴侣的质量。
尽管证据仍然是间接的，并且是基于中子星最大尺寸的理论假设，但在实践中可能无法证实，此后还发现了许多其他候选星。
超大质量黑洞被认为存在于大多数星系的中心，可能是星系早期稠密气体云崩塌形成的。
这种黑洞可能发挥重要作用星系形成一个星系，使星系有一个围绕它聚合的中心。由于这些区域异常高的电磁辐射以及附近恒星的奇怪运动，在许多银河系中心都发现了候选星系。
一颗名为S2的恒星围绕银河系中心运行，其半径约为海王星轨道半径的四倍。
从S2的轨道上看，它似乎正在围绕着质量约为太阳430万倍的物体运行。这个物体与一个叫做人马座A*的强射电源的位置相匹配，目前除了超大质量黑洞外，没有其他解释。
在其他地方，恒星毁灭给出了线索。遥远星系的异常明亮的光明签名被认为是超大的黑洞被撕裂的星星。
但是，一切都不确定。2014年研究表明，黑洞根本不会形成。作者认为，作为一颗星坍塌，在崩溃期间的霍克灵辐射会使黑洞从未达到完成的恒星的质量。
会有一个超密的身体像黑洞一样，但没有奇点或事件范围。
本文没有普遍接受，但是说明了我们对黑洞的理解是如何主要由理论推动的。无论现实如何，我们都可以期待更多的惊喜。
关键术语
吸积盘-旋转物质被旋转的颗子形状拉入圆盘状物（太阳系的形成过程的一部分）。在黑洞的情况下，附近的物质被重力强烈加速，放出明亮的光芒。
喷气式飞机 -加速到接近光速的物质流以直角发射到吸积盘。这些喷流的原因尚不确定，尽管它们可能是复杂磁场的结果。
泡利不相容原理-量子力学的这种原理建立了两个码头（一种亚底颗粒）不能相同的量子状态。这导致“交换互动”，就像一个短程力量保持蜕皮分开 - 除非在黑洞形成等极端条件下。
奇点-在天体物理学的情况下，奇点是一种数学上预测的条件，空间 - 时空变得如此局部地扭曲，以使重力倾向于无穷大，物理学的突破的电流理论。
