黑洞是目前已知的宇宙中最迷人、最神秘的天體之一。人們認(rèn)為，黑洞中隱藏著許多關(guān)于時間和空間運作規(guī)律的秘密，甚至有人主張，有朝一日可以用黑洞來制造穿越星系的蟲洞。但是，這樣令人難以置信、極具破壞性和標(biāo)志性的自然力量究竟是如何產(chǎn)生的？這里是Unveiled頻道，讓我們來回答一些不同尋常的問題：黑洞是由什么構(gòu)成的？

黑洞是如此奇怪和強(qiáng)大，給人的感覺就像科幻小說中那種幾近虛構(gòu)的概念一樣。但黑洞確實存在于宇宙中，并且對我們的現(xiàn)實生活來說至關(guān)重要！然而，由于黑洞的神秘特性，科學(xué)家們甚至很難探測到它們，研究更無從談起。所有接近黑洞的光線都會被吸入其中，因此，唯一確認(rèn)黑洞位置的方法就是觀察其與周圍物質(zhì)的相互作用。也就是說，如果一個黑洞周圍沒有任何東西與它產(chǎn)生相互的影響，我們就完全無法得知它的存在！

事實上，人們認(rèn)為大多數(shù)恒星黑洞都是孤立存在的，也就是說，這些黑洞無法被探測到，因此我們?nèi)粺o法得知其存在。對于未來的星際太空旅行者來說，這也許是一件可怕的事情：一個未被注意到的黑洞有可能害死他們。況且，宇宙中遍布黑洞，這樣的情況未必不會發(fā)生……我們沒有辦法直接計算出黑洞的位置或數(shù)量，但我們知道它們是由某些特定類型的恒星形成的，據(jù)此估計，僅僅在我們的銀河系中就可能存在著一千萬到十億個黑洞。

黑洞由坍塌的恒星形成，但不是任何恒星都能形成黑洞。受恒星質(zhì)量影響，不同的恒星會經(jīng)歷不同的變化過程，只有質(zhì)量足夠大的恒星才能在生命周期的最后形成黑洞。恒星最初是通過燃燒其核心的燃料來維持活躍的，當(dāng)燃料耗盡后，由于自身的重力影響，恒星會收縮、爆炸進(jìn)而毀滅，并最終變成一個恒星黑洞。

最小的是這些令人難以置信的結(jié)構(gòu)，且根據(jù)NASA的說法，它們的體積和一個原子一樣大，但質(zhì)量卻相當(dāng)于一座山。但是，正如一些特大質(zhì)量黑洞的名字，它們有著極大的質(zhì)量（可能是太陽的數(shù)十億倍)。即使是專家也不能百分之百確定其形成過程。它們可能由數(shù)千個較小的黑洞并合而成，也可能只是一個黑洞吞噬了相較它應(yīng)當(dāng)吞噬的更多的物質(zhì)。還有理論認(rèn)為特大質(zhì)量黑洞是由暗物質(zhì)形成的，但無論如何，這些龐大而無序的結(jié)構(gòu)通常都被發(fā)現(xiàn)于星系中心。

從理論上講，黑洞的類型中也應(yīng)該存在一個“中間地帶”，即一個比恒星質(zhì)量大、但又沒有大到能被歸類為特大質(zhì)量的黑洞，但我們還沒有最終證明這一觀點。因此，目前的科學(xué)結(jié)果與人們普遍的理解一致，即黑洞只是由恒星形成的，最開始是超新星的產(chǎn)物。但是，我們真的能說黑洞是由恒星構(gòu)成的嗎？

卡爾·薩格安在談到人類時曾說過一句名言：“我們是由恒星物質(zhì)組成的”，意思是構(gòu)成人類的元素，如碳、氫、氮和氧，都來自于恒星變成超新星并將它們散布到宇宙的過程。因此，在這個層面上，我們是由和黑洞一樣的物質(zhì)組成的，都是恒星自我毀滅的分支，但人類和黑洞的對比也就到此為止。雖我們?nèi)恢篮芏嚓P(guān)于人體運轉(zhuǎn)工作的知識，但對黑洞是如何運作的卻知之甚少，甚至對其中心發(fā)生的事情尚未有充足的把握。

問題是，因為任何足夠接近黑洞的物質(zhì)都會被吞噬并消失，所以實際它的大部分區(qū)域并未由任何物質(zhì)組成。在黑洞可怕而不同尋常的內(nèi)心深處，是巨大的時空畸變。它們將大量物質(zhì)以令人難以置信的密度壓縮到一個超乎想象的小點上。黑洞顛覆認(rèn)知的實例如此之多，以至于我們對傳統(tǒng)物理學(xué)的理解在黑洞中心或奇點附近崩塌了。然而，反過來談?wù)撨@個問題，我們又可以說黑洞實際上由任何物質(zhì)組成。它們由坍縮星形成，坍縮星又是由氣體和坍塌的星云形成的。

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這些是基本的宇宙學(xué)過程，但若將它們回溯得足夠遠(yuǎn)的話，它們——連同宇宙中的其他一切——都是從相同的原料開始的。理論上，如果你有辦法把物質(zhì)壓縮得足夠深，你就可以把任何東西變成一個黑洞。這根本就不可能，甚至在物理上和實際上都是不可能的。但這個想法來源于卡爾·史瓦西提出的史瓦西半徑的概念。它給出了一個方程式，用來計算一個東西必須壓縮到多深才能變成黑洞。

最終，如果一個物體的物理半徑被壓縮到小于它的史瓦西半徑，那么它就會做到這一點！所以，極端假設(shè)地說，如果我們所有的質(zhì)量都被壓縮得足夠深的話，任何東西都可能是黑洞：像建筑物啦、汽車?yán)病羟蚶?、鉛筆啦，甚至是人類自己。地球也有可能會變成一個黑洞，但在此之前，它所有的質(zhì)量都必須被壓縮成一個只有8.7毫米的小點。然而在現(xiàn)實中，我們不必?fù)?dān)心。除非地球以某種方式變得比現(xiàn)在大得多，否則在自然界中不可能出現(xiàn)由地球引發(fā)的黑洞。

甚至我們的太陽的大小也不足以去形成一個黑洞。這并不是說這些生活中看似標(biāo)準(zhǔn)的事實阻礙了人們制造自己的小黑洞——抑或是其變體。例如，在2016年，物理學(xué)家杰夫·斯坦豪爾用聲波而不是光創(chuàng)造出了模擬黑洞，從而繞過了這個看似不可能的問題。這是一個聲音無法逃脫的地方，相對而言這是一個更簡單的概念，但仍然令人印象深刻！如果說有什么不同的話，那就是像斯坦豪爾這樣的努力表明了真正的黑洞是多么神秘，而我們自己卻沒有辦法一瞥。

我們所知道的是，黑洞最初是由普通物質(zhì)形成的，但只有當(dāng)其形成宇宙中最大的恒星時，也只有當(dāng)這些恒星坍縮時才會形成黑洞。在大多數(shù)黑洞愛好者的腦子里都有一個有關(guān)暗物質(zhì)的問題，但那完全是另一個謎了！在我們能夠了解那些我們看不見的東西之前，它們是消亡的恒星的迷人產(chǎn)物。這就是黑洞的組成。你認(rèn)為如何？還有什么遺漏的嗎？請在評論中告訴我們。

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