读书笔记 · 2026年 9月 14日 0

黑洞的形成 – day 245

黑洞的形成洞,得先从苹果说起。这个苹果,不是白雪公主吃的毒苹果,不是亚当夏娃吃的让人有了善恶之分的苹果,不是拿来打电话的苹果手机,更不是歌词里的“你是我的小呀小苹果”——这个苹果指的是牛顿的苹果。我在前面的专栏里讲到过这个典故。据说,牛顿就是被苹果砸中,才发现了万有引力。

这个故事,有可能会让人产生一种误解,那就是,只有存在于地球表面的东西,才会感受到地球的引力。其实,不仅仅是地球表面,离地球有一定距离的东西会感受到地球引力,地球内部的各个组成部分,也会感受到这种引力。

这种引力跟两个指标有关,一个是距离有多远,另一个是分量有多大。距离越近、分量越大,这个引力也就越大。地球在宇宙当中,分量不算大,它只是一个小得不能再小的星体——所以,地球给自己体内各个部分所施加的引力,也都不算大。

像太阳这样的恒星就不一样了。它们个头巨大,自己给自己的引力也十分巨大。因为恒星在往外发光发热,发射出去的光和热会产生一个推动力,这个推动力会把它自己的引力给抵销掉。不过,恒星上的燃料,总有烧完的那一天,烧完之后,那可就吃不消了。这颗星球的引力就会拉着组成星球的各个部分,往它的中心挤压过去,换句话说,这个星球就会大大缩小。

个头变小了,它的表面和它的中心变得更近了。这就意味着,它表面的引力变得大了很多。如果它的分量又足够大的话,表面的引力就足以把光线也吸住,让它没法跑出去。这这个时候,你就会发现, 这样的星体自己不发光,也不会把光线反射或者折射出去,导致我们无法通过肉眼直接观察到它。这就形成了黑洞。

科学家们做了计算,如果一颗恒星在塌陷收缩之后,分量只剩下太阳的3.8倍时,它就会形成黑洞。注意是还剩下的分量哈,恒星坍缩之前一般会先爆炸一次,抛出去很多东西,所以现在是太阳3.8倍的恒星,将来是不够形成黑洞的。