首先给出答案: 黑洞是绝对存在的!!!
对于黑洞的存在,人类应该有100%的信心,因为黑洞先是理论预测,其次才是天文观察到的。
经典力学告诉我们,我们之所以不能脱离地球表面是因为我们的运动速度太慢了。
逃离一个星球表面其实都有一个速度底线。这个速度底线的大小取决于这个星球的质量和体积。这是由牛顿力学的最基本公式导出来的。
通俗的例子:当你用越大的劲去扔石头,扔出的石头就越远。这是因为劲越大,你用的力就越大,石头在你手中获得的加速度就越大,扔出去的那一刻的初速度就越大。如果你用的劲足够大,那么扔出去的石头也足够远,直到绕了地球一圈都没有落下,那么这也就是火箭发射的原理。
只要你现在跑步的速度能达到7.9公里每秒,你就可以绕地球飞起来了,恭喜你将变成绕地球的卫星。
其实逃离一个星球的最低速度大小由该星球的质量决定,这个星球质量越大,其逃离该星球表面的速度就越大。那么有人会问,“有没有一个天体的质量很大很大,导致连光速也逃不了这个天体”。其实这就是黑洞了。
其实牛顿力学之所以推测不出来黑洞的存在,并不是万有引力公式有问题,而是因为牛顿力学认为光速可以无限大,因为速度可以叠加。
相对论之后,人们不仅认识到光速才是宇宙的速度极限,而且还认为光是一种由光子构成的物质,质量的存在可以导致空间弯曲。
那么当一个天体的质量很大,密度也很大时,这就导致逃离这个天体表面所需的速度很大。当光子以光速运动都无法逃离这个这个天体时,那么光就被禁锢在这个天体里面了。既然这个天体不能发光,而这个天体周围还有其他可以发光的天体,对比一下,这个天体就显得是黑坨坨的一个球体,这就是黑洞。
比如我们的银河系中心就是个大黑洞。2015年人类首次观测到引力波的讯号,正是两个超大质量的黑洞彼此环绕产生的。所以黑洞一定存在!
你或许会疑惑,黑洞既然可以吞噬一切物质,难道就不会吐出来一点吗?不应该有吃就有拉吗?
其实根据信息守恒定律,黑洞是可以辐射能量的,这就是霍金辐射。不过辐射出来的只是虚粒子。遗憾的是,这个理论目前还尚待验证!