九分钟带你读懂“时间简史”(4)

每三部分，对黑洞性质的研究。
当一个大质量恒星的燃料有耗尽之后，会发生猛烈爆炸没有了热量的支持，核心处的物质会在自身作用下发生坍塌，形成到致密星体，这就是黑洞。
如果说太阳想要成为黑洞，就得把现在140万公里径压缩到3公里，如果要把直径1万公里的地球压缩成黑洞，直径就只有2厘米。因为这个坍塌处的引力非常大连光线都无法逃脱，从外表看来就是个黑窟窿所以说称为黑洞。
黑洞周围如果没有任何物质，我们是看不到它的，因为它是黑的。但是如果黑洞周围有物体正在被里面吸入，那就有意思了，黑洞强大的引力场会加速物质的运动让它变得能量很高，从而发光发热，在进入黑洞之前发出强烈的辐射。也就是说正在吞吃物质的黑洞，其实算得上宇宙中最明亮的天体。
对于宇宙学中黑洞的研究，可谓是人类思想史上最大的一个脑洞，基于爱因斯坦天才的想象力和数学推理，在完全看不到黑洞的情况下，霍金等人竟然推倒出来关于黑洞的许多性质。

第一，黑洞起点问题，1960年代霍金开始研究黑洞起点问题，所谓起点就是我们在数学上把零放在分母上出现的的无限大情况或经和另一位英国物理学家彭罗斯在研究当中发现根据广义相对论黑洞当中必然存在着这样无限大密度的空间，这就是起点。然而我们所有的物理学定律都处理不了无限大的情况，也就是说人类已知科学定律在起点上就失效的，奇点在科幻领域是非常热门的词。
第二，黑洞无毛定理，黑洞的性质仅仅是由它的质量角动量和电荷决定的所以也可以收黑洞三毛定理。不管形成黑洞的物质究竟是什么，黑洞究竟是什么形状，黑洞都没有复杂的性质，黑洞是一个极其简单的物体。
第三，黑洞面积不减定理，如果有东西掉进黑洞里面，黑洞面积就会增加。黑洞的面积永远不会减少。
第四，黑洞不是黑的
最后总结下，科学领域的逐渐扩展，实际上是结合了许多原本属于哲学讨论的命题，比如对宇宙的研究，在20世纪以前许多哲学家对个话题发表的意见更多但在20世纪以后在广义相对论的基础上，科学家们能够讨论整个宇宙的诞生和演化，它也就变了一个科学问题。