太初黑洞（太初黑洞质量）

"太初"黑洞是怎么形成的?

尺度比原子核小的黑洞称为太初黑洞

当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后，残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞（若中子星有伴星，而中子星吸收足够伴星的物质，也能演化成黑洞)。在黑洞内，没有任何向外力能维持与重力平衡，因此，核心会一直塌缩下去，形成黑洞。

当物质掉进了事界，纵使以光速计算，也不能再走出来。

爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞，物质随空间而行，如果空间本身就是洞，是没有物质可逃出的。

能够“吞噬”一切物质的黑洞，最终是怎样的命运呢？

所有的黑洞，不管质量大小，最后都是一个结局：经过霍金辐射，慢慢的蒸发消失掉。

黑洞有两种：一、原初黑洞

又称太初黑洞，是猜测的一种黑洞。在宇宙初期，大爆炸暴涨时形成一些原初黑洞，这些黑洞质量小，温度高。

一个质量为100吨的原初黑洞，温度可以高达10^18K，但是这样的黑洞寿命只有0.3秒钟，几乎是瞬间消失。

而质量为10亿吨的原初黑洞，这种黑洞的温度有10^11K，大小只有质子那么大，但是寿命却有百亿年。在蒸发的最后阶段，会释放出相当于100万颗百万吨级氢弹的能量，并且伴有强烈的伽马射线。目前人类并没有观测到原初黑洞的爆炸。

二、恒星坍缩

宇宙中常见的极端天体，在18世纪已经有了黑洞的概念。拉普拉斯说：一个具有与地球同样密度，而直径为太阳250倍的明亮天体，它发射的光将被自身引力吸引不能被我们看到。并且给出了黑洞的史瓦西半径公式：r=2GM/c^2。

史瓦西在爱因斯坦发表了广义相对论之后，很快得出了史瓦西解。即黑洞时空中间是一个奇点，密度无限大。但人们无法理解密度无限大是什么样的。

人们开始计算物质的密度的极限，最早认为密度最大时是电子简并态。

后来钱德拉塞卡提出，如果外部压力再大，电子简并态就再也保持不住，电子会被压进原子核里，和质子生成中子。并且计算出了这个极限为1.4倍太阳质量左右。

再后来奥本海默通过计算，中子星也会存在质量上限，为2.2倍太阳质量的静态中子星，或者2.9倍太阳质量的旋转中子星。质量再大的话，中子简并态也保持不了，就会坍缩为一个密度无限大的奇点，这就是黑洞。

霍金辐射

在经典的黑洞模型中，黑洞是只进不出，那怎么会存在辐射呢？

真空不空，在量子力学中，真空存在量子涨落，不停地有虚粒子对出现，虚粒子对由虚粒子和虚反粒子组成，他们会碰撞瞬间湮灭。如果不能瞬间湮灭，那么虚粒子就可能通过量子隧穿效应变成实粒子。

这种情况如果发生在黑洞里，那么就有可能虚反粒子掉进黑洞，造成黑洞质量减小。

霍金通过计算，虚反粒子掉进黑洞变成实反粒子，虚粒子逃离黑洞变成实粒子的概率最高。

霍金得出结论，虚反粒子掉进黑洞里，黑洞质量就会减少，表面积也就减少，最后可能完全蒸发掉。

什么是原生黑洞？

1965年，人们观测到一束来自白天鹅星座的X射线，科学家称它为“天鹅座X－1”，它是一个明亮的蓝色星体，它还有一颗看不见的伴星。科学家根据“天鹅座”发射出来的强射线，找到了编号为HDE226868的星体，它就是X射线的射线源。这是一个巨大无比的星体，质量为太阳的30倍，它围绕另一颗星高速运转。后经研究认为，X射线不是从HDE226868上发射的，这颗伴星质量是太阳的5～8倍，但看不到它的位置，这是黑洞发源地的可能性非常大。

本世纪70年代，美国物理学家惠勒推断出黑洞的构成极其简单，用不着压强、温度，也用不着谈它的化学组成，仅需一个物理量就足够了。关于黑洞的形成原因，有人认为是由于恒星在其晚年，因燃料被消耗完，便在自身引力下开始坍缩。如果坍缩星体的质量超过太阳的3倍，那么，其坍缩的产物就成为黑洞。还有人认为当超新星爆发时，一部分坍毁的恒星便会变成黑洞。也有人认为，在宇宙发生大爆炸时，其产生的巨大力量把一些物质挤压得非常紧密，形成了“原生黑洞”。

太初黑洞是什么？

为了要形成黑洞

质量越小

物质压缩后的密度就越高

高密度时产生强大的压力与收缩相抗衡

然而比太阳质量还小的黑洞在现代宇宙中是不可能形成的

但是在宇宙开始膨胀时有很高的密度

查儿多维奇和伊戈尔.诺维科夫在1967年

霍金在1971年

都曾设想在宇宙膨胀的早期阶段可以产生黑洞

他们可以有小质量

这样的黑洞就称为太初黑洞。

尺度比原子核小的黑洞称为太初黑洞

当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后，残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞（若中子星有伴星，而中子星吸收足够伴星的物质，也能演化成黑洞)。在黑洞内，没有任何向外力能维持与重力平衡，因此，核心会一直塌缩下去，形成黑洞。

当物质掉进了事界，纵使以光速计算，也不能再走出来。

爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞，物质随空间而行，如果空间本身就是洞，是没有物质可逃出的。