你知不知道黑洞(黑洞不是一个洞而是根据什么所预言)

导语：也许你不知道，黑洞也不是永恒的；诞生和死亡也是它的必经之路

为什么有些恒星会变成黑洞？

这个答案包括了引力和恒星内部的热压力。这两个力互相对抗恒星的引力作用于恒星表面的一大块物质，会导致物质向内下落。但恒星内部的热压力，作用于恒星表面，会导致物质向外飞。当两者平衡时(即恒星将保持它的大小:既不坍缩也不膨胀。这就是目前太阳的情况，甚至是地球的情况。)

恒星（太阳）演化到晚期时，其中心区域聚变能量不足，致使热压力不足以抵御恒星自身引力的作用，从而发生引力坍缩。

一般来说，恒星的引力坍缩的结果是形成一颗致密星，比如白矮星、中子星、黑洞。对于质量小于太阳质量1.3倍的星体，泡利不相容原理引起的电子简并压力支撑自身重量，形成白矮星。质量在太阳质量1.3-3.2倍之间的星体，中子简并压力支撑自身重量，形成中子星。质量大于太阳质量3.2倍的星体，没有任何结构可以支撑其自身的重量，它们将坍缩为黑洞。 有些引力坍缩还伴有大量的能量释放和物质的抛射。例如，超新星爆发时，中心部分会坍缩形成致密星，而外部则被抛射到空间，形成超新星遗迹，整个过程释放大量的能量。

因此，这颗恒星最终是否能成为一个黑洞。它仅仅取决于当另一个压力源（不是由常压热产生的）变得足够强大以至于平衡向内的重力时，坍塌是否以较小的尺寸停止。除了热气产生的压力外，还有其他形式的压力。把你的手按在桌面上会让你感受到其他的压力---桌面会向上推你，实际上它可以支撑你的重量（引力）！使书桌对你的体重保持刚性的压力是由书桌中原子间的作用力造成的。

此外，原子内部的电子必须相互避免(例如，它们不可能都在同一个原子的“轨道”上——这被称为“不相容原理”)。因此，如果我们有一个自由运动的电子的集合，它们也会互相避开:你越用力压缩这个集合(它们被限制的体积越小)，它们就越反抗这种挤压——一电子简并压力

这种“电子规避”压力只有在恒星被重力压缩到地球直径时，才会变得足够强大，与太阳质量相当的恒星内部的引力相抗衡。因此，像太阳这么大的恒星在坍缩到地球那么大时，可以避免成为黑洞，内部的“电子躲避”压力(称为“简并电子压力”)变得足够强大，足以支撑起恒星。这种压力并不取决于恒星的能量——即使恒星继续从表面失去能量，这种压力也会继续支撑恒星。因此我们的太阳永远不会变成黑洞。

然而，如果这颗恒星的质量大于太阳质量的3到5倍，它的引力就会更大，它内部的简并电子压力将永远不足以阻止它的坍塌。原来,中子也可以遵守不相容原理并且中子会产生丰富的大质量恒星坍塌时,但甚至是中子简并也不能阻止大质量恒星的崩塌——超过3到5倍太阳质量的恒星就不会停止崩塌。根据当前的思维，它将会成为一个黑洞。

黑洞也有寿命吗？

你可能知道，任何落入黑洞的物体都出不来。然而，在很长一段时间内，物质粒子会“泄漏”出黑洞。所以，即使宇宙中的所有物体最终都进入黑洞，在很长很长一段时间后，这些黑洞会逐渐失去它们的物质，而这些物质会以一种稀薄的粒子气体的形式扩散到宇宙各处。

黑洞失去物质的过程被称为霍金辐射，以斯蒂芬·霍金的名字命名，霍金是第一个发现黑洞霍金辐射的人。这种情况是很复杂的。看待这个复杂的过程的一种方法是使用“虚拟粒子”的概念。任何时候，粒子-反粒子对都在任何位置出现或消失，即使是在黑洞的视界(“逃脱的临界点”)附近。这些成对存在的时间很短，短到我们无法准确地测量它们的质量，甚至无法知道它们的存在(然而，我们确实通过它们造成的其他影响知道它们的存在)。但是，对于黑洞附近的一对粒子来说，其中一个粒子可能会落入黑洞，而另一个粒子则没有伙伴；留下的粒子不能很快被湮灭(这是正常情况下发生的)。

因此，留在身后的孤独粒子发现自己不再是“虚拟的”，而是“真实的”，就像你身体里的任何粒子一样。自从这个粒子是真实的，它包含了一定的质量，而这个质量是由黑洞的能量提供的(通过黑洞的重力):现在真实的粒子存在是因为它从黑洞中获得了质量。因此，质量以新粒子的形式逐渐离开黑洞，出现在黑洞外面。黑洞失去质量的过程非常缓慢(至少对于由恒星构成的大质量黑洞来说)，因此一个典型的黑洞最终消失所需要的时间非常长。(对于质量等于太阳质量的黑洞，整个过程大约需要10^66年，或者说1后面有66个零。)

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