与黑洞相关的概念

1. 黑洞

黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了，这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。

与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的原因即是弯曲的空间。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，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，空间会弯曲，光也就偏离了原来的方向。

在地球上，由于引力场作用很小，空间的弯曲是微乎其微的。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。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。

2. 虫洞

科学家认为黑洞可能是通往其他宇宙的虫洞。如果这一理论是正确的，将会有助于解释例如黑洞信息悖论等量子难题，不过批评家指出这也会产生新的问题，例如虫洞是怎么形成的等等。有些科学家提出一个新的观点，即这些所谓的黑洞其实就是虫洞。虫洞是连接时空架构中两个不同地方的弯曲通道。如果把宇宙想象为一个二维的纸张，虫洞就是连接这张纸片和另一张纸片的小通道。也就是虫洞连向的是一个拥有自己星星、星系等的另一个宇宙。 引起空间扭曲的小球在三维世界的例子就是黑洞。黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象，或者说，黑洞是连接三维世界与四维空间的通道。有可能通过对黑洞的深入研究，找到克服四维空间的办法，那样的话，瓦普跳跃飞行就不再是梦想了。

3. 白洞

科学家们提出设想，既然宇宙中有黑洞，那么一定存在“白洞”。黑洞可以用强大的吸力把任何物体都吸进去，而白洞可以把这些东西都吐出来。科学家们设想，黑洞与白洞是连在一起的，黑洞把物质吸进去，物质在里面会经过一个叫做奇异点的东西，然后物质就到达了白洞的“管辖范围”，会被白洞“吐”出来，然后物质就到达了另一个宇宙（平行宇宙到达婴儿宇宙）。

黑洞的四个“最”

1. 最小的黑洞

最小的黑洞仅是太阳质量的3.8倍，其直径为24千米，仅比纽约曼哈顿岛大一些。尽管这个被称为“XTE J1650-500”的黑洞算是小个头，但它却是极具破坏性的“引擎”。它与其他黑洞一样，从伴星那里偷取气体，使自己升温，基于该黑洞的质量，它释放X射线的强度呈周期性变化。天文学家通过观测这种微小的变化，能够测量这颗黑洞的质量。

2. 最大的黑洞

迄今发现宇宙中最大黑洞的质量是太阳的180亿倍，是此前纪录保持者的6倍，它的质量相当于一颗小型星系。　　这个庞然大物潜伏在OJ287类星体，该类星体距离地球35亿光年。2008年，天文学家通过观测一个较小黑洞（该黑洞的质量相当于太阳的1亿倍）的轨道所受这个庞然大物黑洞的引力场作用，从而测量这个超大黑洞的质量。

3. 最年轻的黑洞

美国科学家最新发现的30岁“婴儿黑洞”是超新星SN 1979C的残骸物质，该超新星位于M100星系，大约距离地球5 000万光年（是距离地球最近的黑洞）。基于1995年至2007年的观测数据，科学家推断这个年轻黑洞的成长是超新星SN 1979C或者一个双星系统提供“营养成分”。

4. 旋转最快的黑洞

黑洞并不仅仅是在宇宙空间吞噬气体，如果形成黑洞的恒星处于快速旋转，那么这个黑洞也会持续旋转。相比静止状态的黑洞，旋转黑洞能够更好地控制环绕其周围的宇宙物质盘。这个快速旋转的黑洞叫做GRS 1915+105，大约每秒旋转1 000次。这几乎是黑洞旋转的最快速度，这一速度是快速旋转恒星崩溃之前测定的。

另类理论：黑洞根本不存在

多年来，神秘的黑洞理论令众多顶级科学家心驰神往，为如何描述它而费尽心力。然而，一批美国科学家却提出全新的看法，认为所谓的黑洞根本是子虚乌有。

据报道，提出该理论的是科学家席尔德领导的哈佛—史密森天体物理研究中心的研究小组。他们观察到在距离地球90亿光年以外的宇宙间有一个类星体，它有很大的红移（光源远离观测者时，接受到的光波频率比其固有频率低，即向红端偏移）并放射出大量的蓝光，而且经常还有无线电波发出。此前科学家一直相信，类星体中央便是黑洞。

研究小组动用14部天文望远镜，对这个类星体进行前所未有的全面观察，通过分析其光谱，深入探测了其内部结构。他们发现，类星体的中央周围有一圈碟形的物质形成的洞，宽度相当于地球与太阳距离的4000倍。他们相信，那个洞是由一个强力磁场喷发出大量物质形成的，其中有许多等离子形成的奇特圆球体。

黑洞理论最早于1784年由一名英国地质学家提出，后经爱因斯坦加以确认。英国著名天体物理学家霍金也在不久前进一步确定黑洞的存在。根据黑洞理论，这个可以吞噬一切的无底黑洞是没有磁场的。科研小组据此提出，类星体中央带有磁力的等离子球体的存在就排除了黑洞的可能。该研究小组的科学家莱特表示：“我相信，这是第一个能证明整个黑洞理论错误的证据。”

美国宇航局公布

据报道，美国宇航局近日利用计算机仿真绘图，画出一幅黑洞的正面观测图。结果发现，黑洞的引力不但会让周遭光线异常弯曲，且附近恒星就像“照镜子”一样，形成两两对称的镜像模式。由于黑洞具有极强大的引力，会造成附近光线明显地朝着它弯曲，并在模拟画面上展现出独特的视觉扭曲。而从这张由2MASS红外天空勘测所拍摄而成的模拟图，就可看出每颗正常型态的恒星都会有两个明亮的图像，并平均对称于黑洞的两侧。　　法国天体物理学家里亚佐罗表示，在原始图像中，黑洞在大麦哲伦星云中心呈现阶层状的结构，但在这些仿真图像中，“我们将黑洞设定为图像中心，在光线被引力所吸引之下，黑洞附近能看见的恒星会比在宇宙其他地方多。”