常識積累：黑洞是什么？
今年的諾貝爾物理學(xué)獎頒布給羅杰·彭羅斯、雷因哈德·根澤爾和安德里亞這三位科學(xué)家，以表彰他們在天體物理學(xué)，特別是利用廣義相對論進行黑洞理論研究以及發(fā)現(xiàn)銀河中心超大質(zhì)量黑洞方面取得的偉大功績。
黑洞是什么？
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，存在于宇宙空間中的一種天體，是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區(qū)，這個天區(qū)范圍之內(nèi)不可見。
黑洞是宇宙中一種非常特殊的天體，它的時空曲率非常大，大到連光都無法逃脫。這句話不是太好懂，打兩個簡單的比方。比如站在地面上扔石頭，無論你用多大的力氣，石頭都會落回到地面，原因是因為石頭的速度不夠大，沒有超過地球的“逃逸速度”。這個“逃逸速度”指的是描述一個天體引力強弱的一種量，它是取決于這個天體的質(zhì)量以及它的大小。設(shè)想宇宙里邊有一種天體，它的質(zhì)量非常的大，但是大小又非常的小，那么這就意味著它的引力就非常的強，它的逃逸速度如果是大于或者等于光速的話，那么即使天體本來是發(fā)光的，光子也逃脫不出這個天體對它的引力的束縛，所以這個天體看起來就是黑的，這就是黑洞。
對于黑洞的嚴格意義上的研究，應(yīng)該從1915年算起，那一年愛因斯坦提出來了著名的廣義相對論。第二年德國的物理學(xué)家卡爾·史瓦西（Karl Schwarzschild），他第一次得到了愛因斯坦提出的場方程的一個嚴格解。發(fā)現(xiàn)了黑洞的存在，從那以后科學(xué)家們就一直對這個問題進行不斷的研究。
宇宙中，天文學(xué)家們根據(jù)質(zhì)量將宇宙中的黑洞分成三類：恒星級質(zhì)量黑洞(幾十倍至上百倍太陽質(zhì)量)、超大質(zhì)量黑洞(幾百萬倍太陽質(zhì)量以上)和中等質(zhì)量黑洞(介于前兩者之間)。
如何確認黑洞的存在？
黑洞的名字，乍一聽，黑的洞，那是不是表明沒法看見；如果沒法看見，那怎么就知道它存在呢？主要有三類代表性證據(jù)。
第一，恒星、氣體的運動透露了黑洞的蹤跡。黑洞有強引力，對周圍的恒星、氣體會產(chǎn)生影響，于是我們可以通過觀測這種影響來確認黑洞的存在。
第二，根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)(類似于“吃東西”)發(fā)出的光來判斷黑洞的存在。
第三，通過看到黑洞成長的過程“看”見黑洞。
還有很多類似的證據(jù)，無不說明了黑洞真實存在。
【刷題鞏固】
1、下列黑洞的描述不正確的是（ ）
A.黑洞吸積是指黑洞聚攏周圍氣體產(chǎn)生輻射的過程
B.黑洞是一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限大、熱量無限大的奇點
C.根據(jù)霍金輻射得到，黑洞不僅能吸收物質(zhì)，還能吐出物質(zhì)
D.恒星殘骸的一種表現(xiàn)形式
【解析】B。黑洞就是中心的一個密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小，熱量無限大的奇點和周圍一部分空空如也的天區(qū)，這個天區(qū)范圍之內(nèi)不可見。因此選擇B項。
