坍缩

物理概念

坍缩（tān suō）指恒星的物质收缩而挤压在一起。在恒星生存期的某一阶段，其内部温度将会降低。在引力作用下，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏并挤压收缩。

物理概念

在恒星生存期的某一阶段，其内部温度将会降低，这样一来，引力将会成为一个主导的因素，结果，这颗恒星就会开始坍缩，在这个过程中，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来，原子将不复存在，替代它的将是一个个电子、质子和中子。

过程

一颗恒星将会坍缩到这样一种程度，这时电子的相互排斥力将使该恒星不能够再进一步坍缩。

这颗恒星于是就成为一颗“白矮星”。像太阳这样的恒星一旦坍缩成为一颗白矮星，它的全部物质将被挤压成为一个直径只有大约16000公里的球体，它的表面引力将变成地球表面引力的210000倍（因为它的质量虽然没有变，但是从表面到中心的距离则大大缩短了）。

在某些条件下，引力将变得如此之大，甚至能战胜电子之间的排斥力。结果，这颗恒星将会再度坍缩，并迫使其全部电子和质子彼此结合为中子，这样一来，这颗恒星将一直收缩到所有的中子都彼此接触为止。到了这一步，这个中子结构物又将会抵制进一步的坍缩，这颗星于是成为一颗中子星。这样的中子星将把太阳的全部质量压缩在一个直径只有16公里的球体内。结果，它的表面引力将是地球引力的210000000000倍。

在某些条件下，引力甚至能进一步战胜中子结构的抗拒。这时候，再也没有任何东西能够抵抗得住它的进一步坍缩了。

结果，这颗恒星就会坍缩到体积无限接近于零，而它的表面引力就会无限地增大。

根据相对论，一颗恒星所发射出来的光，当它克服该恒星的引力场而向外射出的时候，将会失去一定的能量。引力场越大，所失去的能量也越大。这一点已经由科学工作者经过天文观测和实验室实验得到证实。

由太阳这样的普通恒星发射出的光，它失去的能量是很有限的。由白矮星发射出的光会失去较多的能量；由中子星发射出的光会失去比这更多的能量。当这颗中子星进一步坍缩时，就会出现这样一种情况：从它的表面向外射出的光将会失去它的全部能量，从而根本不可能逃逸出去。

一个比中子星坍缩得更厉害的天体，它的引力场将是如此之强，以致任何靠近它的东西都将被它所捕获，并且再也不能从它里面逃逸出去。这就如同被捕获的物体落进一个无底洞的情况一样。而且，正如上面所说，甚至连光也不能逃逸出去，因此，这个坍缩了的天体将是黑的。正因为它既像个无底洞，而且又是黑的，所以天文学家就把它叫做“黑洞”。物体成为黑洞的临界半径被称为史瓦西半径，质量与史瓦西半径成正比。

但是有些大的恒星虽然质量大，但是体积也很大，难以发生坍缩。此时恒星在走向生命尽头时先会发生爆炸，即超新星爆发。爆炸会损失很多物质和能量，在能量损耗达一定程度后，恒星的内部能量就无法和自身引力相抗衡，于是发生坍缩，产生上面所述的过程。

坍缩后

在坍缩后，一颗恒星会慢慢的变成黑洞，正因为黑洞是一个无底洞，并且它又是黑的，所以人们才叫它“黑洞”，黑洞可以吸收光在内的所有物质（换句话说，连光也逃不出它的魔掌）。在这里，连原子都会被压碎……

坍缩坏处

简介

1973年霍金、卡特尔（B. Carter）等人严格证明了“黑洞无毛定理”：“无论什么样的黑洞，其最终性质仅由几个物理量（质量、角动量、电荷）确定”。即当黑洞形成之后，只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量，其他一切信息（“毛发”）都丧失了，黑洞几乎没有形成它的物质所具有的任何复杂性质，对前身物质的形状或成分都没有记忆。其实这是一种消繁归简的命名原则！于是“黑洞”的术语发明家惠勒（J.A. Wheeler）戏称这特性为“黑洞无毛”。

详细内容

对于物理学家来说，一个黑洞或一块方糖都是极为复杂的物体，因为对它们的完整描述，即包括它们的原子和原子核结构在内的描述，需要有亿万个参量。与此相比，一个研究黑洞外部的物理学家就没有这样的问题。黑洞是一种极其简单的物体，如果知道了它的质量、角动量和电荷，也就知道了有关它的一切。黑洞几乎不保持形成它的物质所具有的任何复杂性质。它对前身物质的形状或成分都没有记忆，它保持的只是质量、角动量、电荷。消繁归简或许是黑洞最基本的特征。有关黑洞的大多数术语的发明家约克·惠勒，在60年前把这种特征称为“黑洞无毛”。

影响及意义

黑洞无毛意味着，恒星的许多信息由于坍缩消失了。我们不能知道许多恒星“生前”的资料与事迹。然而，这又大大地增加了预言未来的难度——不知以前的事情，怎能预见未来？幸好我们可以通过其它事物的信息来分析恒星生前的许多信息。

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