2021年三支一扶行測備考：黑洞是什么?

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黑洞是什么?

今年的諾貝爾物理學獎頒布給羅杰·彭羅斯、雷因哈德·根澤爾和安德里亞這三位科學家，以表彰他們在天體物理學，特別是利用廣義相對論進行黑洞理論研究以及發現銀河中心超大質量黑洞方面取得的偉大功績。

黑洞是什么?

黑洞是現代廣義相對論中，存在于宇宙空間中的一種天體，是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區，這個天區范圍之內不可見。

黑洞是宇宙中一種非常特殊的天體，它的時空曲率非常大，大到連光都無法逃脫。這句話不是太好懂，打兩個簡單的比方。比如站在地面上扔石頭，無論你用多大的力氣，石頭都會落回到地面，原因是因為石頭的速度不夠大，沒有超過地球的“逃逸速度”。這個“逃逸速度”指的是描述一個天體引力強弱的一種量，它是取決于這個天體的質量以及它的大小。設想宇宙里邊有一種天體，它的質量非常的大，但是大小又非常的小，那么這就意味著它的引力就非常的強，它的逃逸速度如果是大于或者等于光速的話，那么即使天體本來是發光的，光子也逃脫不出這個天體對它的引力的束縛，所以這個天體看起來就是黑的，這就是黑洞。

對于黑洞的嚴格意義上的研究，應該從1915年算起，那一年愛因斯坦提出來了著名的廣義相對論。第二年德國的物理學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)，他第一次得到了愛因斯坦提出的場方程的一個嚴格解。發現了黑洞的存在，從那以后科學家們就一直對這個問題進行不斷的研究。

宇宙中，天文學家們根據質量將宇宙中的黑洞分成三類：恒星級質量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質量)、超大質量黑洞(幾百萬倍太陽質量以上)和中等質量黑洞(介于前兩者之間)。

如何確認黑洞的存在?

黑洞的名字，乍一聽，黑的洞，那是不是表明沒法看見;如果沒法看見，那怎么就知道它存在呢?主要有三類代表性證據。

第一，恒星、氣體的運動透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強引力，對周圍的恒星、氣體會產生影響，于是我們可以通過觀測這種影響來確認黑洞的存在。

第二，根據黑洞吸積物質(類似于“吃東西”)發出的光來判斷黑洞的存在。

第三，通過看到黑洞成長的過程“看”見黑洞。

還有很多類似的證據，無不說明了黑洞真實存在。

刷題鞏固

1、下列黑洞的描述不正確的是( )

A.黑洞吸積是指黑洞聚攏周圍氣體產生輻射的過程

B.黑洞是一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限大、熱量無限大的奇點

C.根據霍金輻射得到，黑洞不僅能吸收物質，還能吐出物質

D.恒星殘骸的一種表現形式

【解析】B。黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區，這個天區范圍之內不可見。因此選擇B項。

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