黑洞怎么形成(宇宙中的黑洞是如何形成的，它到底是个什么样的存在？)

题图来自Unsplash，基于CC0协议

本文目录

正文

1、宇宙中的黑洞是如何形成的，它到底是个什么样的存在？

宇宙中的黑洞是如何形成的？它到底是个什么样的存在？

答；宇宙中的天体有能够发光的，有不会发光的，还有一种为现代人们用眼睛根本无法看见的暗物质或者说是神秘的天体，无论是什么物体只要接近这个天体，便会马上消失的无影无踪；这就是目前地球上的天文学家们正在探索研究的“黑洞”。

天文学家根据爱因斯坦的广义相对论，对黑洞存在的条件和形成的原因进行了许多探索，还是没有得出真正的原因，仍然是世界上的未解之谜。

不过天文学家们，伴随空间站与宇宙飞船、探测器等，对解开宇宙神秘面纱正在进行中；他们认为；宇宙之间的物质，它们并不总是固定在一个位置那里。通过测量星系的运动，天文学家发现宇宙正在膨胀。空间本身变得越来越大。从膨胀的速度来看，天文学家认为一切始于大约150亿年前，当时我们可见的宇宙集中在一个点上。在被称为“大爆炸”的巨大能量爆发中，我们的宇宙诞生并开始膨胀。

一开始，宇宙是难以想象的热，主要是能量。当宇宙膨胀时，宇宙冷却下来。物质以氢和氦的形式产生。大爆炸发生后一亿年，巨大的气体云开始；宇宙超过100亿光年横跨银河系，大约10万光年横跨OOA宇宙的规模。这些图片中的每一张都要比前一张大很多倍。

由星系组成的处女座星系团。这些星系距离我们大约5000万光年远。处女座星系团是离包括银河系在内的星系群最近的星系群之一。在重力的作用下。第一批恒星是以团簇的形式形成的，如大星系或小星系。聚集在一起形成更大的星系。天文学家可以通过观察遥远的星系来了解很久以前在宇宙中发生的事情。即使以每秒30000公里的速度飞行，它们的光也要花上数十亿年的时间才能到达。这意味着，我们看到它们是因为它们年复一年地变白；回溯时间。就好像我们在看358个太阳系，包括彗星云，直径约为0.1光年。

黑洞的形成都还在探索中，根本没有办法知道黑洞存在的形式。

以上为个人观点仅供参考娱乐。

知足常乐2019.3.26日于上海

2、你们知道黑洞是怎么形成的吗？宇宙中的黑洞是如何形成的？

要说明黑洞的形成，首先要明白宇宙的演变过程。我们知道，人的一生要经历幼年、青年、壮年、老年等阶段，宇宙的演变也类似，奇点大爆炸后，先形成氢元素，氢元素在吸引力的作用下，聚集成星云，再聚集成恒星，由于恒星的大小不同而坍塌成白矮星、中子星和黑洞，黑洞把周围恒星聚集在一起，就形成了星系，星系又聚集成星系团。

从上面可以知道，黑洞是宇宙演变过程中的一个阶段。黑洞要比中子星的密度大，而中子是由夸子组成的，因此黑洞可能是夸子组成或比夸子更小的粒子组成的，它不是一个洞，而是一个密度相当大的实心体。从黑洞这一级，宇宙再向前演变，是黑洞吸收周围的恒星等，最后整个星系形成一个更大的黑洞，或比黑洞密度更大的天体，黑洞或更大密度的天体之间再聚集，最后回到奇点又大爆炸，如此循环往复。

3、黑洞最初是怎样形成的？

恒星演化及黑洞是怎样形成的？

黑洞就是坍缩的大质量恒星的残骸。（这是人类第一张黑洞照片，其实整张照片是这样滴。）

要讲黑洞怎么形成，就先得讲一下恒星的生命历程。

1，恒星形成：恒星的前身是原始恒星星云，主要由星际中的氢气、少量氦气和尘埃构成，绝大多数是氢气。原始恒星星云在引力的作用下逐渐靠近、汇聚，形成原始星球。太阳系里的木星就是这样一颗星球。由于自身重力作用，星球核心的压强和温度都很高，木星内核温度接近1万摄氏度。当原始星球的质量达到木星的80倍，那么，星球核心的压强和温度就会引发持久的氢核聚变。氢聚变为氦释放热能，星球就开始发光，恒星就形成了。

2，恒星主序星阶段：这时进行核聚变的氢是位于恒星核心部位的氢。由于恒星外壳的强大压强，发生在核心的聚变被稳定的约束在核心，而不会发生像核弹那样的爆炸。恒星内核炽热的氢核聚变产生向外膨胀的热压力，使得恒星向内坍缩停止，恒星略微膨胀。当膨胀的热压力与向内坍缩的自身重力（引力）达到平衡，恒星的温度和体型都稳定下来，持久燃烧，这叫恒星的主序星阶段，占恒星寿命的90%以上。能观测到的90%的恒星都处于这个阶段。

3，红巨星或红超巨星：经过几百万年到几年亿年之后（快慢取决于恒星质量，质量越大时间越快），恒星内核的氢都聚变为氦了，燃料耗尽，核聚变停止。恒星开始冷却，热膨胀压力变小，恒星引力占据上风，恒星开始重启坍缩。由于内部压强和温度再次上升，中间层的氢开始聚变为氦，中间层的氢燃料要比之前恒星核心的氢原料多得多，聚变会很剧烈，温度快速升高，热膨胀压力占据上风，恒星快速膨胀为红巨星。太阳在红巨星阶段直径会超过火星轨道。由于聚变剧烈，燃烧得快，所以这个阶段只会持续几百万年就会进入下一阶段。

4，恒星不同的结局：恒星在这个阶段走向分化。

红矮星：小于0.4倍太阳质量的恒星，恒星的自身引力不足以使氢聚变的产物——氦发生聚变，恒星一直作为红矮星燃烧完自己的燃料，然后慢慢冷却。但是这个过程很长，比宇宙的年龄还长，至今没有观测到红矮星的终结。《三体》里面的比邻星就是这样一颗红矮星。

白矮星：0.4-3.4倍太阳质量的恒星，在红巨星最后阶段，由于氢聚变产生的氦越来越多，氦核由于自身引力而坍缩，温度和压强最终引发氦聚变，产生一系列复杂的聚变和化学反应，太阳的这个过程会持续10亿年。氦聚变的最后一刻会发生“氦闪”（可参考《流浪地球》的相关科普文章），在一次巨大的爆发中，把恒星外层气体剧烈抛出，剩下一个尺度很小但是非常致密的内核，叫做白矮星。这个内核由电子简并压支撑住自身的引力，简单地说，就是围绕在原子核外旋转的电子支撑住了恒星自身的体重，使坍缩停止。高温的白矮星在漫长岁月中会冷却为黑矮星。

中子星：超过太阳质量5倍的恒星，恒星内核会产生一系列聚变，铁元素之前的较重元素都会生成，一直到铁元素停止，因为铁元素聚变不再释放热能，而是吸收热能，核聚变立刻停止，恒星内核立刻坍缩。这就好像人吃饭噎到了，而发生剧烈爆炸。恒星外面的气体被抛出，成为下一代恒星的原料，我们的太阳系就是这些原料形成的。

如果残留的内核质量介于1.44倍~3.2倍太阳质量之间，这个内核的自身重力就将超过电子简并压的支撑力，从而把电子压到原子核里，使质子变为中子，这个内核就是大名鼎鼎的中子星。由于中子的体积只是原子的几千亿分之一，所以中子星的体积是非常小，是白矮星体积的几千亿分之一，直径只有十几公里，相当于一个城市大小，而质量却是太阳的2、3倍，密度极其之大。这个时候内核是由中子简并压在支撑自身重力，使形状保持稳定。

黑洞：残余内核超过太阳质量3.2倍时，再没有更大的力能支撑恒星自身重力，恒星将不可避免地持续坍缩下去，最终成为尺度无限小的1个点。这时这个残核的密度无限大，温度无限高，时空曲率无限大（引力场无限大），使得光都不能逃离，所以外界是无法观察到它的，所以被称为“黑洞”。这时现有物理学定律在“黑洞奇点”里完全失效，其内部我们无法观察到，内部规律我们也无法研究。黑洞的内核只是一个点，但是内核之外存在一个边界，这个边界内的光都无法逃逸，我们看到的是一个球形黑区，这个球形的外边界就叫“黑洞视界”。

前天（2019.4.10 21:00）发布的第一张黑洞照片，中间黑色的区域就是“黑洞视界”，那不是“黑洞奇点”（黑洞的全部质量所在），而是我们看不到光的最大边界。

4、黑洞形成后，如何演变呢，黑洞会死亡吗？

爱因斯坦《相对论》预言了“黑洞”及“白洞”存在，现在人类已经准确发现了“黑洞”的存在，即构成宇宙星系的核心天体，但迄今为止未发现“白洞”的存在；结合“老庄”哲学认为的万物皆有生有死生生不息和现代天体科技成果，“黑洞”也存在由生至死的循环往复规律，大质量恒星爆炸坍塌形成“黑洞”，初生“黑洞”不断成长为超级“黑洞”，扩展到极限“黑洞”也会爆炸消失重新释放物质即将能量转换为基本粒子（可否理解为霍金辐射）成为“白洞”，现在探测到几百亿太阳质量的“黑洞”存在，但是否有更大的？超级“黑洞”是否会吞噬绝大多数星系从而形成“大爆炸”起点？幻想“黑洞”的发展变化可以确定宇宙大爆炸不存在？多重宇宙也不存在？宇宙的演化只是“黑洞”的生生死死而已？

5、黑洞是怎么形成的？黑洞里有什么东西吗？

黑洞是大质量天体演化的结果。

一般来说，质量在30倍太阳质量以上的恒星，最终都会演化为黑洞。恒星演化的动力就是其质量所产生的引力作用，在巨大引力下，恒星核心区域的压力和温度将会达到极高的程度。因此就会引起聚变反应，产生大量的能量，这也是恒星发光发热的来源。

聚变反应就会消耗物质，也就早晚有消耗完的时候，因此当恒星内部不能再进行聚变反应产生能量的时候，恒星就会演化到下一个阶段。根据质量不同，一般会有三个演化方向：8倍太阳质量以下的演化为白矮星，8~30倍质量的演化为中子星，30倍质量以上的演化为黑洞。

白矮星是依靠电子简并力抗衡引力所形成的天体，如果质量更大，电子简并力就无法抗衡引力，所以需要更有力的中子简并力来抗衡，这就是中子星。但如果质量更大， 中子简并力也无法抵挡引力，所以物质会继续坍缩下去，就形成了黑洞。

黑洞由于巨大的引力，其表面的逃逸速度超过了光速，所以无论是光还是其他信息都无法离开黑洞表面，我们管这个表面叫做事件视界。在这个视界以内的事物我们是无法观测到了，所以我们只能观测到视界外发生的事情，也就是我们可以观测到黑洞周围的光和各种射线，但中间确实黑的。

对于黑洞内部，我们目前还无法确认那里的物质状态，因为在极高的引力下，物质已经分解破碎，我们目前的基础物理已经不适用那里的环境了。只能根据外部的引力推测，黑洞内部还是存在着大量的物质的，只是是以何种状态存在就无法确认了。

6、你知道黑洞是什么形状的吗？它是怎样形成的？

　　探索黑洞的神奇奥秘必须要清楚黑洞到底是什么，是一种怎么样的存在？

图示：《星际穿越》中的黑洞“卡冈图雅”—深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆环

　　从广义相对论的角度出发，我们的宇宙空间中有一种密度超级大体积却非常小的天体我们称之为黑洞。既然黑洞被划分为天体的范畴我们就可以把黑洞理解为形状为球体。因为我们所说的黑洞并不是“黑色”的，只是因为黑洞有有着非常大的引力连光线都会被黑洞捕获，所以我们观测的黑洞都是通过间接方式观测的，并非直接方式。

图示：2019年4月10日，科研人员发布了首张人类捕获的黑洞照片。

　　说一个很简单的例子，我们都知道风的存在但是我们无法观察到风的动向，但是可以通过参照物来发现比如晃动的树叶。我们就是通过同样的方式来对黑洞进行科学观察的至于黑洞里边到底有什么仍然是个谜！

　　在爱因斯坦广义相对论的基础上我们知道了当一个天体坍缩到一个临界半径（也就是事件视界半径）的时候，其物质将会继续坍缩直到中心处的奇点，在视界内引力是非常大连光都无法逃脱所以我们就无法看到它，物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒为它命名为黑洞。

　　黑洞的质量主要集中在最中心的奇点上，黑洞的奇点会在自身周围范围内形成一个巨大的引力场。引力范围内的临界半径也就是视线能够到达的界面我们称之为视界面。

　　既然黑洞不能被观察到科学家们只能去寻求另一种方式进行间接观察，恒星级黑洞的存在往往周围都会有其他恒星，这时黑洞就会将恒星的气体“撕扯”到它的身边，这样我们所熟知的吸积盘就产生了也是就是温饶黑洞旋转的气体盘。

　　当黑洞撕扯积累的气体过多时会受到黑洞磁场的作用，沿着黑洞的转动方向被抛射出去形成喷流。在这两种现象中气体和一些其他的物质在运动过程中会释放出非常强的引力势能，这些引力势能最终转化为光和热，这样科学家们通过这种间接的观察方式就能够发现了黑洞的存在。

　　另一种方法就是我们对银河系中心的发探索让我们发现了安静黑洞的存在，我们已知每个星系的中心都会有黑洞的存在，在对银河系中心银心区和银心区附近的恒星的长时间观察过程中我们发现这些恒星不仅在转动而且还在围绕着一个看不见的中心点在转动（图中五角星标注的位置）。

　　这个中心点的区域非常小比太阳系的范围要小的多，但是此区域居然包含着质量为太阳410万倍的天体，科学家认为这神秘的天体就是银河系的黑洞，也可能是黑洞的候选体。

图示：黑洞的合并过程

　　第三种间接方式是我们通过对黑洞声音的捕捉发现了黑洞的痕迹，当两个黑洞在宇宙中相遇发生碰撞时会发生震动从而产生一种心频率的引力波，这种频率的引力波可以与钢琴上的C、G音符相对应。通过对这段音符的聆听也是让我们首次返现了两个质量差异较大黑洞的碰撞合并。

通过以上的了解我们就会发现我们所能了解的形状只是间接的形状。因为没有方法对黑洞进行直接观察，所有只能通过对黑洞视界的观测来判断黑洞的形状为球体。

希望本文会对大家有所帮助，若有不足烦请评论指正，共同进步！感谢！

7、超大质量黑洞是如何形成的？这种黑洞寿命多长？

中国古太极大统一论中对多元宇宙论述和证据如下：

这是如来宇宙全景示意图：一个泡泡就是一个真空团，真空团由光子填充，人类居住的930亿光年的视界宇宙只是一个普通的泡泡。所有泡泡都漂浮在宇宙大空洞中，空洞由纯引力子填充。空洞就是宇宙冷极，温度永远是-273.15℃。

这个多元宇宙是由2600年前佛祖发现的：

空（空洞）＋色（真空）≡如来

如来就是宇宙全景，是不生不灭的。

这是波江座大空洞是两个泡泡未完成合并的遗象，这是多元宇宙存在的证据。

当一个光子在泡泡真空中传播来到宇宙边缘时，就会掉入空洞湮灭生成中微子：

引力子＋光子≡中微子

这就是中微子产生式，叫老子道恒等式。

中微子不带能量（光子带+h能量，引力子带-h能量），不带整体电荷，无静止质量，其结构是正负电荷绕两个引力子形成自耦合。

h=6.62607015×10^(-34) J·s（普朗克常数）

泡泡真空中任意一个点对应一个中微子。当中微子接收到1份h能量时，中微子就从自耦合（∞）转换为外耦合（∝），这就是光在真空中的传播。

中微子中锁闭的那个看不见的光子就是暗能量。

中微子团在宇宙空洞冷极中可以凝结为中微子玻色-爱因斯坦冷凝态（中微子冰），中微子冰经过一个聚集过程形成黑洞。黑洞就是暗物质。

玻色和爱因斯坦于1920年预言了宇宙第五态玻色-爱因斯坦凝聚态（超流体），现已经被证实。

由中微子冰凝结形成的黑洞是先天黑洞，爱因斯坦引力塌陷形成的黑洞是后天黑洞。

黑洞在吞噬外周星体时可以吸收外周星体的角动量，按角动量守恒原理，吸收的角动量可以使黑洞自转速度加快，当自转线速度达到光速时，黑洞就变成白洞（热极T＝1.4×10＾32K），进入临盆生产态：

光子→正中子＋反中子

这就是古太极大统一论中太极☯生两仪过程创生正反物质。

正反物质逃离黑洞形成星系正反物质一对旋臂。

从以上分析小结：宇宙从五极起源，这五极是空洞冷极、光在真空中的传播光速动极、中微子不带能量无极、黑洞宇宙创生核阴太极、白洞热极阳太极。

回答本题：一个超大原始泡泡往往可以形成超大中央先天一代黑洞，超大黑洞还可以由后天通过合并或吞并长大。

8、虫洞是是黑洞的一种吗？它是如何形成的？

图示：虫洞是爱因斯坦和物理学家内森罗森，提出的连接宇宙时空不同区域的“桥梁”或者洞，这个桥梁在理论上是极小的，所以又被称为虫洞。

1935年，爱因斯坦和物理学家内森罗森在寻找广义相对论方程的解时，发现了一个非常奇妙的解，即虫洞解。这些桥梁或者洞，在时空中连接了宇宙中两个不同的点，在理论上也许能创造出一个可以减少旅行时间和距离的捷径，这被称为爱因斯坦 - 罗森桥或虫洞。这个概念，自从问世以来，就深受科幻小说作家和理论物理学爱好者们喜爱。

虫洞包含两个嘴和中间的喉咙连接两个时空点。嘴很可能是球状的，喉咙可能是直的但它也可能会缠绕，这导致虫洞未必一定是捷径，可能走的实际路程比传统的路线还要长的可能性也是存在的。

总之，广义相对论的某些解中，允许宇宙中存在着虫洞，虫洞的每个口都是黑洞，但其中一个黑洞是负质量的，这种负质量黑洞又被称为“白洞”。虽然，爱因斯坦的广义相对论在数学上预测了虫洞的存在，但到目前为止，天文学家还没有发现过负质量黑洞或者白洞。

但垂死的恒星坍塌形成的黑洞，不是负质量黑洞，因此恒星坍塌本身并不会直接产生出虫洞来。因此，要想通过观察来发现宇宙中的虫洞，大概是非常遥远的未来。宇宙中虫洞的最佳生成时机，也许还得靠宇宙大爆炸。

虫洞的尺寸

原始虫洞预计存在于微观层面，大约10 -33方厘米。

当然，原始虫洞，如果也同样经历宇宙的膨胀现象，那么它们假如还存在的话，可能已经扩展到相当大的尺寸。

虫洞的稳定性

原初版本的爱因斯坦 - 罗森虫洞对于太空旅行很可能是无用的，因为它们很快就会坍塌。 但虫洞的确可以稳定存在，但这需要一些性质非常奇特的物质，目前并不清楚这种物质是否存在于宇宙中。或者人类有一天能自己制造出这种物质。

但如果虫洞中含有足够多的这些奇异物质，无论是天然存在的还是人工添加的，它理论上可以用作发送信息或太空旅行的通道。但另一个不幸的事实是，人类可能无法穿越虫洞。

专家研究黑洞和虫洞的物理学家Kip Thorne的研究成果表明，有很强的可能性表明，允许人类通过的虫洞，是被现今的物理学定律所禁止的。除非，推翻现今的物理学定律，发现新的物理学定律，否则在当前的情况下，通过虫洞的太空旅行只能是科幻了。

虫洞可以连接两个不同的宇宙！

虫洞不仅可以连接同一宇宙中的两个独立区域，它在理论上，还可以连接两个不同的宇宙。一些研究虫洞的科学家推测，如果虫洞的一个口以特定的方式移动，它甚至可以允许时间旅行，不论是未来还是过去。这让人想起，爱因斯坦的一句名言，过去现在未来只是人类的幻觉。但是，也有物理学家不同意这个推测，比如斯蒂芬·霍金就认为这是不可能的。

如果找到了虫洞，我们能利用它们吗？

科学家说，以今日的技术，即便我们找到了虫洞，也无法利用它。但如果真的找到了虫洞，那么我们也许就能发展出相应的技术。这或许是人类成为天顶星人的第一步，找到一个虫洞，然后找到利用它的办法。

点个赞呗^_^

9、黑洞怎么形成的？

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢)，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系--“黑洞”诞生了。与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是--弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背!“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。