1、科學閏土的回答：黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的現象，愛因斯坦利用廣義相對論為黑洞進入科學領域鋪平了道路，但這并不是他真正的本意。
1915 年，愛因斯坦發表了一系列關于廣義相對論的演講，聲稱空間和時間是一個連續體，任何有質量的物體都可以扭曲它。這種扭曲的結果就是引力，也就是說，引力是空間和時間扭曲的結果，它迫使一切，從光到行星，甚至從樹上掉下來的蘋果，在空間中沿著彎曲的路徑運動。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
愛因斯坦在發展廣義相對論時，用一種叫做張量微積分的數學形式花了大約十年的時間才逼近自己方程的解，這種數學形式甚至連最優秀的科學家都感到困惑。這一挑戰并沒有阻止愛因斯坦同時代的一位天文學家、理論物理學家卡爾·史瓦西。史瓦西本質上是一個現實主義者，但他非常擅長處理理論概念，當愛因斯坦在 1915 年發表關于廣義相對論的論文時，史瓦西是第一批認識到這些概念重要性的人之一。
史瓦西是一位德國愛國者，因此第一次世界大戰爆發后，他放棄了天文學研究，選擇參軍。他在比利時、法國和俄羅斯前線作戰時讀到了愛因斯坦的論文。盡管如此，史瓦西還是對廣義相對論的本質著迷，并開始尋找其方程的精確答案。在因重病回家休養兩個月后，史瓦西終于能夠專心完成他的計算。1916 年去世前不久，史瓦西完成了他的工作并于當年晚些時候發表：《論愛因斯坦理論中的點質量引力場》，成為現代相對論研究的支柱之一，史瓦西提出了他對愛因斯坦未解方程的解。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
當愛因斯坦寫下廣義相對論時，他發現了一種描述引力的新方法，即引力是空間和時間扭曲的結果。物質和能量存在于背景時空中，它具有三個空間維度和一個時間維度。物體的質量會扭曲時空結構——物體質量越大，對時空的影響就越大。就像放在蹦床上的保齡球會拉伸織物，使其凹陷一樣，行星和恒星也會扭曲時空——這種現象被稱為“地圈效應”。因此，繞太陽運轉的行星不會感受到太陽的引力；它只是沿著太陽質量造成的時空彎曲變形運行。行星永遠不會落入太陽的原因在于行星運行的速度，簡單來說就是“物質告訴時空如何彎曲，時空告訴物質如何移動。”
史瓦西意識到，物體脫離表面的逃逸速度取決于其質量和半徑。例如，地球的逃逸速度約為每秒 11.2 公里——這是火箭離開地球前必須達到的速度。然而，如果半徑可以足夠小以適應給定的質量，逃逸速度將增加，直到達到光速，即每秒 300,000 公里，此時物質和輻射都無法從物體表面逃逸。此外，原子或亞原子力無法將物體保持在自身重量之下。因此，物體會坍縮成一個無限小的點——原始物體從視野中消失，只留下重力來標記它的存在。結果，在空間和時間結構中產生了一個稱為奇點的無底洞。史瓦西還解釋說，奇點被一個球形引力邊界包圍，它將永遠捕獲進入的任何東西。這個邊界被稱為事件視界。 史瓦西還提出了一個公式，可以計算出事件視界的大小，也就是史瓦西半徑給黑洞命名的天體物理學家是，時空無底洞的邊緣。太陽的史瓦西半徑是3公里，也就是它的事件視界距離它的表面有三公里，地球的史瓦西半徑是9毫米。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
史瓦西的論文包含著激進的預測。時空中無底洞的想法困擾了許多科學家，包括愛因斯坦，他本人并不相信黑洞的存在，盡管他自己的理論預測了它們的存在。1939 年，愛因斯坦在《數學年鑒》上發表了一篇文章，試圖證明這種時空中無底洞不可能存在。這是因為它公然違背了人類的經驗——世界是有限的，一切都可以稱重和測量。
1967年，美國物理學家約翰·惠勒改進了史瓦西原先關于“因引力而完全坍縮的物體”的說法，并將其命名為黑洞。科學家大約在五十年的時間里才意識到它在恒星演化中的重要性，直到最近才意識到它對宇宙發展的巨大影響。現代科學界的共識是，黑洞確實存在，是宇宙最重要的特征之一。天文學家已經能夠通過不同的方式間接探測到它們，因此黑洞的存在是毫無疑問的。
2、
黑洞并不是愛因斯坦預言的，但在愛因斯坦的方程中，黑洞卻有一席之地。德國科學家史瓦西利用愛因斯坦方程計算，得出一個解，如果大量物質聚集在空間中的某一點，就會形成強大的引力，其逃逸速度會超過光速，這就是黑洞。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
這就是“連光都逃脫不了黑洞控制”這句話的由來。愛因斯坦也曾為黑洞的存在而苦惱，黑洞不同于愛因斯坦預言的引力波，畢竟愛因斯坦方程注重對空間和時間的解釋，而黑洞則不然。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
黑洞是愛因斯坦方程中一個特殊的存在，由于連光都無法從中逃脫，所以美國科學家惠勒把它稱為黑洞。
/3.愛因斯坦是物理學家，但他的科學成就遠不局限于物理學研究，他的成果已經上升到自然科學的水平，他創立的廣義相對論是自然科學的最高成就，他發現的黑洞的存在不僅是廣義相對論的成果，也是自然科學的最高成就。
其實宇宙本身就是一個黑洞，黑洞也是一種引力，引力可以把一切有形的物質固定在某個位置。黑洞里面還有一個奇點，這個奇點就是太陽。太陽是黑洞里面的另一種能量（熱能），這種能量不但可以發光，還有很強的撞擊力，或者說推動力，雖然這種撞擊力很強，但是在浩瀚的黑洞里面卻是很小的。這種推力和引力互相碰撞或者制約，產生質變，就形成了銀河系。銀河系主要由太陽、地球、月球三者組成，它們以地球為中心形成半徑，在推力和引力的相互作用下，地球形成自轉和生命。從這個意義上來說，地球不僅是銀河系的中心，也是宇宙的中心。地球自轉的時候，面向太陽，就會享受陽光，背對太陽的時候，就是黑洞。 至于為何地球能獨享太陽光線和不同溫度，主要原因是銀河系是一個冷熱能量相互制約的螺旋系統，這是愛因斯坦廣義相對論的科學，所以也是圓周率至今無法計算的根本原因……
4.
第36章 黑洞不是毀滅者
本文以尼采的一句話作為開篇：“聽不見音樂的人認為跳舞的人是瘋子。”對于我們來說，黑洞是我們聽不見的東西，所以不要以為談論黑洞的人是瘋子。
什么是黑洞？現代廣義相對論中，黑洞是宇宙中存在的一種密度極高、體積極小的天體。
黑洞是由質量足夠大的恒星在耗盡核聚變反應燃料后死亡并發生引力坍縮而形成的。黑洞的引力非常強大，甚至連光也無法逃脫。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
其實，黑洞并不“黑”，只是無法直接觀測到而已。不過，我們可以間接地知道它們的存在和質量，并觀察它們對其他事物的影響。
關于黑洞，一個不得不提的重要人物就是霍金。眾所周知，他是一位盡管殘疾卻意志堅強的理論物理學家。他的主要貢獻是黑洞理論，其中最重要的是奇點定理和霍金輻射。
而且普通人熟知的宇宙大爆炸理論也和他的貢獻有關，宇宙大爆炸理論認為宇宙有一個起點，它有一個開端，目前科學家公布的數值是138.2億年前。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
關于黑洞有很多不同的看法，其中大部分是基于想象和數學。
關于黑洞是否存在，甚至還存在爭議。比如，多家知名網站就報道過這樣的消息：“北卡羅來納大學理論物理學教授梅西尼-霍頓通過數學計算描述了一個全新的場景。她和霍金都同意，霍金輻射是恒星因自身引力而坍縮時產生的。但梅西尼-霍頓認為，恒星在發射這種輻射后，質量會不斷損失。正因為如此，當這些恒星坍縮時，不可能達到形成黑洞所需的質量密度。她認為，垂死恒星在經歷最后的膨脹后，就會爆炸然后死亡給黑洞命名的天體物理學家是，奇點永遠不會形成，黑洞視界也永遠不會出現。根本不存在黑洞這種東西。”
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
其實霍金本人也在一篇論文中推翻了自己的黑洞理論，承認“宇宙中不存在黑洞”，“灰洞”是存在的。這一理論震驚了物理學界乃至全世界。【你可以搜一下這條新聞，有很多。】
其實大家不要誤會，并不是說霍金完全否定了黑洞，只是霍金認為自己的事件視界理論存在缺陷，從而提出了“灰洞”理論，可以說“灰洞”是“黑洞”的升級版。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
但大家看到較多的新聞莫過于，有科學團隊發現了黑洞！各種各樣的新聞都有，所以大家可能一頭霧水，不知道到底是怎么回事！
去年，我們看到了很多新聞報道來探測引力波，即兩個黑洞合并引起的時空振動。
看過我《變化》這本書的朋友都知道，我一直反對宇宙大爆炸理論，在我之前的文章《時間的本質》中也說過，宇宙沒有開始，也不會有結束，它是無窮無盡的。
所以我不認同宇宙起源于奇點、起源于黑洞、最終會被黑洞吞噬的說法。而且我認為黑洞并不是宇宙的毀滅者！
宇宙中天體種類繁多，所以我同意存在一個超大質量的小天體。也就是說，黑洞是存在的，但就像霍金修正他的理論一樣，我們對黑洞的性質和結構其實知之甚少。
首先我們來說說黑洞為什么不是毀滅者？因為黑洞巨大的引力，會吞噬周圍的物質。但別忘了，黑洞也會輻射能量和熱量。所以這是一個“活”的天體。并不是像大家想象的那樣，黑洞就像貔貅一樣，只吃不吐！它一邊吃一邊吐，吃的多吐的少，總有爆炸的一天。所以這個形象的例子，大家應該很容易理解。
為什么我們能探測到引力波呢？因為兩個黑洞合并碰撞的時候，會損失很多質量。這些質量去哪了？這些質量以能量的形式釋放到時空中，能量以引力波的形式傳播，可以被我們探測到。所以黑洞并不是宇宙的吞噬者。
如果還不明白，我們來看這個例子，海洋里的漩渦能把海洋吞掉嗎？能把地球吞掉嗎？地球存在了幾十億年，海洋里每天都有大大小小的漩渦，它不可能把海洋和地球都吞掉。
原因和我之前解釋物體為什么不能達到光速是一樣的，當物體接近光速的時候，它的質量就變得無限大，類似于黑洞，所以我說光速是一種束縛態。
愛因斯坦是如何預測黑洞存在的？
物體速度不能達到光速，就是因為無法克服這個束縛狀態。因為是與整個時空相悖的！所以不可能。
這也是黑洞無法吞噬宇宙的原因，這也是我反對大爆炸理論的原因之一。
相反，我認為黑洞才是宇宙中最有活力的創造者，它吞噬物質，抹去原有的結構信息，又以其他形式釋放物質，是一個不斷“重構、改組”的角色。
在黑洞里或附近，時間不會停止存在；時間是存在的，而且有意義。我在上一章《時間的起源》中寫道：“時間停止不代表時間不存在！”
所以，我們對于黑洞的認識還需要進一步加深，讓子彈飛一會兒吧！
最后，我想引用尼采的另一句名言：“如果一個人知道他為什么活著，他就能忍受任何一種生活！”
摘自獨立學者、科普作家、中國著名學者零度哲的科普書《變化》第35章關于物理和宇宙的文章。
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