宇宙之大，無奇不有，一直以來人類都對星空外的世界充滿了好奇。隨著科技的發展，人類的航天夢逐漸成真，載人航天飛船，人造衛星不斷的被送入太空之中，幫助我們進一步的了解宇宙。

浩瀚的宇宙，一直另人著迷。

雖然現在我們對于星空外的世界有了更深層次的認識，但是宇宙浩瀚無垠，有許多奇妙的事物，以我們現在的能力也無法窺探其神奇之處，黑洞就是其中之一。

黑洞

宇宙中有許多天體，比如恒星，彗星，黑洞，它們組合在一起構成了宇宙中璀璨的星河，讓我們感受到了宇宙的震撼。黑洞是一種十分特殊的天體，具有極強的引力，能夠產生強烈的彎曲時空，在這個時空中的逃逸速度遠遠大于光速，也就是說即便是光陷入其中也無法逃脫，所以黑洞一直以來都蒙著一層神奇的面紗。

動態黑洞

根據愛因斯坦的相對論，黑洞的產生就伴隨著滅亡、當一顆恒星垂死崩潰時，它會向中心塌縮，而這個中心就將成為黑洞，吞噬掉周圍宇宙所有的光線和物質。

以目前人類的技術來看，黑洞就是只進不出的。我們在許多的影視作品里也能看到關于黑洞的故事情節，一旦墜入黑洞那也就意味著生離死別。

黑洞結構

作為一種神奇的天體，黑洞并不能直接觀測，只能以間接的方式來探測出它的存在和品質。黑洞的性質讓其在宇宙中幾乎是屬于無敵的存在，任何靠近它的物體都只能任由其吞噬，可即便如此，黑洞也并不是永生的，終歸有消逝的一天。

太陽結構

任何生命都有壽命，超過生命周期就會消亡，黑洞也同樣如此。據悉一個品質為10kg的黑洞，溫度可以達到120萬億億攝氏度，要知道太陽的核心溫度也只有1500萬攝氏度，這也使得黑洞的能量流逝速度飛快，壽命極短，它的壽命也只有84飛秒，一飛秒為千萬億分之一秒，所以這種小型黑洞的壽命可以說是轉瞬即逝。

黑洞

通常情況下，能夠演化成黑洞的恒星品質都是非常大的，甚至是太陽品質的十幾倍。恒星毀滅的最終歸宿就是黑洞，但是，并不是所有的黑洞都是由恒星形成的，宇宙大爆炸初期也形成了很多的黑洞，這種黑洞并不受奧本海默極限限制，所以有大有小。那些很小的黑洞轉瞬即逝，所以現在我們所發現的主要是大型黑洞。

宇宙大爆炸

在我們之前說到過，黑洞可以彎曲時空，即使光也無法逃脫，所以黑洞就是一個只進不出的天體，那它是怎麼對外散發出熱量的呢？顯而易見這是一個矛盾，那這是怎麼回事呢？

黑洞的壽命

關于這個問題，我們稱之為「黑洞信息悖論」，因為黑洞的性質，進入黑洞的物質攜帶的信息會完全消失，這違背了能量守恒定理。因為找不到解釋的理由，一些科學家認為這是黑洞的強大引力使得信息守恒定理失效。但這真的對嗎？答案是否定的。

霍金輻射

上世紀七十年代，霍金首次提出了黑洞蒸發（霍金輻射）理論，這一問題才得到了解決。霍金認為黑洞不斷地吸收周圍的物質，再通過黑洞蒸發失去品質。

相比之下，品質越大的黑洞，其蒸發速度較慢。據計算，太陽品質大小的黑洞將擁有一千多年的壽命。根據黑洞蒸發理論，每個黑洞都有輻射溫度，輻射溫度與黑洞品質成反比，品質越小，溫度越高，壽命越短，這也是為何品質為10kg的黑洞壽命僅僅只有84飛秒的原因。

人類的研究

霍金的發現，為人類對于黑洞的研究提供了大大的幫助。除了黑洞蒸發理論，霍金還在更早的階段提出了黑洞的面積不減的理論，也就是說黑洞的面積順著時間的方向不會減少，簡單而言就是黑洞的品質越大，面積越大。

霍金輻射

兩個黑洞可以融合成為一個黑洞，且面積大于之前的任意一個黑洞，但是同一黑洞不可分離成兩個，因為要保證表面積不變這一原理。不少人或許會說，既然黑洞的面積不減，那黑洞為何會死亡呢？

熵增定律

關于這一問題，科學家最后依然給出了答案。在霍金提出黑洞面積不變理論之后，僅僅過了一年，雅各布貝肯斯坦就提出了著名的熵增定律，并提出假設認為黑洞具有熵。

在我們的印象中，黑洞是冰冷的恐怖的，熵的提出也首次為黑洞帶來了溫度。這項假設可以說完全顛覆了人類的認知，由于沒有試驗證明，有許多科學家對此假設提出了懷疑態度，霍金也是其中之一。

之后霍金通過深入的研究，發現黑洞的確不是我們所想象的冰冷，而是可以發射出熱輻射的，這就是著名的霍金輻射。在狄拉克的正電子預言之后，人們逐漸發現真空漲落發生在宇宙的每一個角落，一旦發生真空漲落，也就意味著會出現能量欺負，同時伴隨著虛粒子對的出現。

霍金將這種漲落的情況設想到了黑洞附近，如果在黑洞附近產生虛粒子對，是否就能產生熱輻射呢？虛粒子對是由正負兩個粒子組成，存在的時間非常短暫，如果在產生的過程中，虛粒子被黑洞吸入會如何呢？

宇宙深處的「黑洞」

如果正負粒子同時被吸入黑洞，那麼并不會引起什麼反應，如果正能粒子進入黑洞，負能粒子在外面也會隨之消失。可是當負能粒子被吸入黑洞后，正能粒子會存在于外部世界。在這種情況下，負能粒子會消耗黑洞的一點點品質，另一個粒子則會從黑洞附近飛走，帶走部分熱量，這就是霍金輻射的原理。

模擬黑洞圖

霍金的這一發現也進一步證實了黑洞為何會產生熱輻射。熱輻射也就是意味著黑洞的能量在流失，如果黑洞無法得到其他物質能量的補充，通過這種熱輻射逐漸的消耗能量，黑洞終有一天會消失殆盡，這也就意味著黑洞也存在壽命。

黑洞的最終歸宿

根據黑洞面積不變定理，黑洞的面積不會減少，但品質卻可以不斷增加，兩個甚至多個黑洞也可以不斷融合。我們知道恒星的最終歸宿就是黑洞，那麼黑洞是否還能進一步演化呢？答案是肯定的。

恒星一生

黑洞可以不斷的吞噬大量物質，而且還會伴隨發射出強烈的X射線輻射。這樣就意味著黑洞可以無限變大，品質越大，壽命也就越長。有的巨大的黑洞的壽命甚至從宇宙誕生至今就存在。

目前宇宙的背景輻射溫度是2.7k左右，對于絕大多數黑洞而言，可以直接從宇宙的背景輻射中吸收能量，所以這些黑洞的品質還在不斷的增加。

宇宙微波背景輻射

當然，即便是再大的黑洞也不可能得到永生，隨著宇宙的膨脹，微波背景輻射已經從誕生時的狀態降低到了現在的2.7k，未來的日子里可能還會進一步降低。黑洞所能獲取的能量也會越來越少，最后消亡。

展望未來

事實上，目前我們并沒有發現過10kg的黑洞，但是在宇宙早期存在的原初黑洞中，不乏品質小于10千克的，只不過因為霍金輻射而消失。我們之所以知道10千克的黑洞壽命為84飛秒，這是根據黑洞的壽命公式得來的。

黑洞的壽命公式

根據了解，我們不得不感嘆宇宙的奧妙，同時也對那些為科研奮斗、孜孜不倦的科學家產生欽佩。目前以我們的科技實力，也只能通過一些推力對宇宙中的神奇現象進行研究。

超大品質黑洞

盡管我們對于黑洞已經有了了解，但是黑洞對于我們而言依然是充滿危險，我們對黑洞的印象也是冰冷和恐懼。但是我相信未來隨著科技發展，人類或許可以打破空間的局限，對黑洞有進一步的了解。