很多人對黑洞的力量完全一無所知，總幻想著黑洞中還有物質存在，那麽(me) 這種物質是什麽(me) 形態呢？甚至有人問：黑洞裏的原子被撕碎了嗎？

答案是肯定的，黑洞不但撕碎了原子，還撕碎一切最小的粒子。宇宙中存在著三種致密天體(ti) ，即白矮星、中子星、黑洞，這三種天體(ti) 都是以破壞原子結構為(wei) 存在依據的。

白矮星

這三種天體(ti) 中，引力壓最小的是白矮星，質量隻能維持在1.44個(ge) 太陽以下，體(ti) 積約地球大小，密度達到每立方厘米1~10噸左右。在強大的引力壓力下，原子的基本結構受到破壞，電子被壓離了原子核成為(wei) 自由電子。但白矮星的原子核與(yu) 原子核之間並沒有融合在一起，而是分別飄蕩在電子海洋裏。

這樣一來，物質已經不是我們(men) 地球上所能保持的形態了，也就是已經不屬於(yu) 我們(men) 認識的118種元素了，而是屬於(yu) 高致密度的電子簡並態物質。

中子星

當白矮星質量超過太陽的1.44倍時，電子簡並壓就再也無法支撐巨大的引力壓，原子進一步塌縮，電子被壓縮到原子核裏，與(yu) 質子中和成為(wei) 中子。這樣原子核和電子就不存在了，整個(ge) 星球就幾乎都有中子組成，中子與(yu) 中子密密匝匝的靠在一起，整個(ge) 星球就是一個(ge) 巨大的中子核。

這時的星球依靠中子簡並壓支撐著有形的存在，物質更不是我們(men) 認識的118種元素了，是一種極端致密的中子簡並態物質，密度達到每立方厘米1~20億(yi) 噸。

因此我們(men) 可以認為(wei) ，等不到天體(ti) 形成黑洞，白矮星和中子星就已經把原子撕碎了。它們(men) 之所以沒有進一步壓縮，是因為(wei) 泡利不相容原理。

何謂泡利不相容原理？

泡利不相容原理是美籍奧地利科學家、物理學家沃爾夫岡(gang) ·泡利1925年1月發現並提出的，為(wei) 此他獲得了1945年諾貝爾物理學獎。這個(ge) 原理揭示了微觀粒子運動的一個(ge) 基本規律，即在費米子組成的係統中，不能有兩(liang) 個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 以上的粒子處於(yu) 完全相同的狀態，通俗一點說，就是費米子粒子不能夠擠在一起，它們(men) 會(hui) 相互排斥，由此產(chan) 生排斥的壓力。

何謂費米子？就是自旋為(wei) 半奇數的粒子統稱為(wei) 費米子，電子、質子、中子、誇克都屬於(yu) 費米子。這樣它們(men) 都滿足泡利不相容原理，就是不允許兩(liang) 個(ge) 以上的同類出現在相同的量子態中。

這種相互排斥的壓力，越到深層次越厲害，白矮星和中子星，以及尚沒有發現的誇克星，就是依靠這種壓力抵禦巨大的重力壓而以特殊至密物質形態存在。不同質量的恒星，最終的結局有的成為(wei) 白矮星，有的成為(wei) 中子星。

一般來說，太陽質量左右的恒星死亡後，核心會(hui) 留下一個(ge) 白矮星；而大於(yu) 太陽質量8倍，到太陽質量30或40倍的恒星，死亡時會(hui) 發生超新星大爆發，最終核心部分留下一顆中子星。白矮星、中子星物質雖然不再是我們(men) 認識的118種元素了，但畢竟還是有形的可見的物質，如果壓力再大的話，這種有形狀態就再也保不住了。

黑洞的力量把所有物質都化為(wei) 烏(wu) 有。

科學研究認為(wei) ，當中子星質量超過太陽約3倍時，巨大的引力壓就會(hui) 戰勝中子簡並壓，使中子星再也保持不了其有形的形態了，中子也被壓碎壓癟，形成無限坍塌，最終所有物質都坍塌到黑洞核心那個(ge) 奇點裏。

一般認為(wei) 黑洞中心有個(ge) 奇點，這個(ge) 奇點是一種我們(men) 無法理解的奇異狀態，人類隻能推導出它有四個(ge) 特點，就是體(ti) 積無限小、密度無限大、溫度無限高、曲率無限大。其實這四個(ge) 無限都是由第一個(ge) “體(ti) 積無限小”引申出來的。

何謂無限小？

現在宇宙中發現的最小黑洞在3個(ge) 太陽質量以上，而不管是3個(ge) 太陽質量，還是迄今發現的最大黑洞SDSS J140821.67+025733.2的1960億(yi) 倍太陽質量，都壓縮到了中心那個(ge) 無限小的奇點裏。何謂無限小？就是比一個(ge) 原子、一個(ge) 電子還要小，比普朗克尺度還要小。

何謂普朗克尺度？就是量子力學認為(wei) 人類可能認識的最小尺度，為(wei) 1.6*10^-35米，比原子還要小10億(yi) 億(yi) 億(yi) 倍。請問此刻還有原子存在嗎？那麽(me) 裏麵是什麽(me) 呢？不知道，人類現在不知道，將來也可能永遠難以知道。因為(wei) 科學家們(men) 認為(wei) ，奇點不是我們(men) 世界的物質了，而是一個(ge) 超時空的虛無點。

既然無法衡量之小的玩意，承受著這麽(me) 巨大的質量和熱量，這後麵三個(ge) 無限就可想而知了。而所謂曲率無限大，就是引力無限大的意思，一切物質一旦到了黑洞管轄範圍，都要被吞噬，連每秒30萬(wan) 千米的光也無法逃脫。但這個(ge) 無限引力是有範圍局限的，這個(ge) 範圍就是根據黑洞質量形成的史瓦西半徑。

這個(ge) 半徑的計算公式為(wei) ：R=2GM/C^2。這裏的R就是史瓦西半徑，G為(wei) 引力常數，M為(wei) 黑洞質量，C為(wei) 光速。

黑洞無毛但可現形。

我想，看了時空通訊不厭其煩的介紹，各位應該知道了黑洞是個(ge) 啥玩意了吧？總結一下：黑洞是宇宙中的頂級屍骸，是通吃一切的惡魔，它不但撕碎了原子，還連一個(ge) 粒子也不會(hui) 留下，將一切化為(wei) 烏(wu) 有。它留在我們(men) 世界的就隻有三個(ge) 物理量，即：質量、角動量、電荷。

霍金最偉(wei) 大的貢獻之一就是嚴(yan) 格證明了黑洞無毛理論。何謂黑洞無毛？就是無論什麽(me) 黑洞，都是一樣的，沒有什麽(me) 不同特點，一根毛的不同特點都沒有，隻有前麵所說的三個(ge) 物理量。

黑洞本來是隱形的，一絲(si) 光也不會(hui) 露出。但人類就是依靠黑洞留在我們(men) 世界的三個(ge) 物理量來發現和認識黑洞，這三個(ge) 物理量影響著周邊的天體(ti) 物質，人們(men) 通過這些天體(ti) 物質的變化可以計算出黑洞的存在和大小，並為(wei) 它畫像。

2017年4月10日，科學家公布了一顆名為(wei) M87星係黑洞的照片，這個(ge) 黑洞距離我們(men) 5500萬(wan) 光年，質量為(wei) 太陽的65億(yi) 倍。這是人類首次拍下黑洞的樣子，全球許多科學家協作努力，聯網形成一個(ge) 口徑相當地球大小的射電望遠鏡陣列，經過兩(liang) 年努力才得到了這張照片。（見上圖）

就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。


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