对“黑洞”研究的重大疏忽 

山东章丘中职学校 马国梁 

一说起天文学上的“黑洞”，大家就会觉得神秘而有趣。在学术界，那些科学大家们更是将人的想象力发挥到极致，不仅做尽了天下文章，还给黑洞披上了“广义相对论”的面纱，让人感到好奇而又莫名其妙。他们故弄玄虚，各种说法相互矛盾，在认识上造成了很大的混乱。那么事实究竟是怎样的呢？下面我们就来揭开这层神秘面纱，看看黑洞的真实面目。

我们知道：恒星辐射的能量来源于内部的原子核反应，如氢聚变成氦的反应等。当恒星的某级核原料枯竭、核反应趋于停止时，它的产热功率就会小于辐射功率，其表面温度就会下降，表面积开始缩小，辐射能力降低；而随着半径的减小，其中心温度则越来越高，当达到一定程度后就可能引发高一级的核反应。使恒星温度升高，体积膨胀，直到辐射功率和产热功率再次相等时为止，内部的热力压强和引力压强达到新的平衡；但如果内部产热过快、外层来不及释放也可能发生猛烈的爆炸，在抛出一部分物质后再收缩体积、升温等等。如此循环不已。

只有当中心升温达不到发生高级核反应所需的温度时，往后的各级核反应都无法进行以后，体积的收缩才是不可逆转的。当收缩停止以后，其表面温度将趋于绝对0开，而中心温度则达到最高。内部的热力压强和引力压强达到稳定平衡。密度从外到内越来越大。

恒星表面的降温过程是相当慢长的。这是因为随着温度的降低，它的辐射能力越来越低；同时由于外层的液化和凝固，使得透明度降低甚至变得完全不透明，传导和对流也因此受到阻碍，这都减小了向外移动的热流量；除此外，在内部的热传递还受到引力场的牵制。当达到一定的温梯后，热量就不再向外传递了。虽然它最后的目标是表面温度达到0开，热辐射完全停止，变成一个“黑星”，但它却长期停留在“白星”阶段。在这个时期，我们可把它叫做“准静态”。

假如星球是完全透明的，那就无法建立温梯。它的中心温度不管起初有多么高，到最终总能降下来，整体温度趋于0开。

只有当白星变成黑星后，恒星才算真正达到了永恒，表面寒冷死寂。只要没有外来干扰，它就会一直这么呆下去。即便偶有外来陨石的坠入，估计也不会引起多长时间的动荡，很快就能稳定下来，恢复原有的平静。

黑星的表面，不论引力场多么强，引力势多么大，它都不可能把“光子”拖住。因为光子的实质是电磁波能量包，电磁场和引力场是能够相互叠加的，互不干涉；而且，它也不可能把表面的物体都拖住。只要物体的初速度达到光速，不论它在哪个位置，朝着哪个方向，就能畅通无阻的的发射出去；即便速度略小，只要足够接近光速它也能够逃逸出去，脱离主星的控制范围。这是因为在高速领域，万有引力的速度特性是不可忽略的。既然现在已经证明“万有引力的传播速度也是光速”，那么当物体的运动速度接近光速时，所受的引力就肯定会大幅减小；当达到光速时，所受的引力就变会成零。

当外来的小行星朝着黑星运动时，其最近点不管有多近，它都达不到光速。且它在远离时的受力、速度变化以及轨道都与来时的相对称。

在黑星的周围，不论远近，都可以有小行星正常运转。虽然引力有了速度特性，但它仍然是保守力。但是大行星在最近点有可能被两端的强大引潮力撕裂解体。

现在的“黑洞”理论认为：当黑星表面的引力势足够大时，就能把自身的所有物质都拖住，让任何物体包括光都逃不出去；还能让所有侵入视界的物体有来无回，坠落其中。并根据逃逸光速算出了黑洞的视界半径。

因为      GmM/R = mcc/2

所以得    R = 2GM/cc        

只要黑星的半径r。＜ R ，它就变成了一个黑洞。

这种算法显然没有考虑引力的速度特性；即便是物体的“质速关系”它也没有考虑。这个疏忽实在是太大了！由此建立的“黑洞”理论又怎么能正确呢？基础错了，全天下关于“黑洞”的文章也就难免贬值。这样算出来的视界只能叫做“经典视界”。

所以我们认为：“黑洞”仍然只是普通天体，实在没有什么特别的。唯一的特殊之处就是在星体附近成了高速领域，让运动物体所受的引力都大大减小了。远道而来的行星在视界根本达不到光速，在视界内即便小于光速也一样能够逃逸。星体不可能由于无限坍塌而变成 “奇点”，在视界内也不可能空空如也，在星体周围空间，完全可以拥有大量的物质环绕运转，且环绕速度皆小于用经典力学算出的速度。例如在视界上，按照笔者的理论计算，逃逸速度是光速的0.745356倍，而环绕速度只是光速的0.57735倍。

所以说，“黑洞”并不是过去人们所想像的一个不可思议的无底洞，而是一个边界清晰、内部层次分明的实心球。它从外到内，既遵循引力温梯的规律不断升高温度，又遵循引力积累的规律连续增大压强；即便是密度悬殊很大的各种物质，它也遵循浮力的规律让小的上升、大的下沉。且各种元素都处在发生核反应的温度之下相安无事。

 “黑洞”的寿命当然也是无限长的。在它存在的期间内，只有极少数外来的小行星可能和它相撞而被吞噬，更多的外来之客恐怕只是从它的身旁一掠而过，永不返回。

所有恒星的最后结局都是取决于它们的质量。其质量越大，停止核反应的级别就越高，核反应就进行的越彻底。质量在太阳的0.5倍以下的恒星只能成为一个氦球；而质量是太阳的1.4倍的恒星则能成为个大铁球。其核反应的级别为最高，但不可能最彻底，在外层总有残留的轻元素。质量在太阳的1.4倍以下的恒星只能变成黑矮星，而质量在太阳的1.4 ~ 2倍之间的恒星则会变成中子星。当质量超过太阳的2倍时中子星就可能坍塌成所谓的“黑洞”了。

黑星的表面所以不再发光是因为无光可发，而不是什么“光子被引力场拖住”了。现在有许多研究“黑洞”的文章都说“它可以发出X射线”。笔者认为：这完全可能。只要它能够产生，就一定能发出来。

不论恒星的质量大小，它在变成黑星后的内部都是呈圈层结构的，只是其核心的物质种类不同。黑星的质量越大，其圈层数就越多。当到了“黑洞”这个级别时，圈层数就应该达到最多了。从表面往下，先是一层轻元素和铁的固体，往里则是熔化后的铁水层，铁的等离子层，中子层，夸克核，再往里是什么核我们就不知道了。

不论固态、液态还是等离子态，都是靠原子核间的电斥力来抵抗自身引力的。但当电子被压入核的内部，并把质子变成中子时，就成了依靠极强的核斥力来抵抗自身引力的了。所以中子星的密度应该比原子核的密度稍大一点。至于从中子态再往里，我们就不知道究竟是靠什么力来抵抗自身引力了。难道是夸克力？

但不管“黑洞”的质量有多大，其星体都不会发生无限坍塌的情况。这一方面是我们坚信物质固有的属性不可能凭空消失。实物质无限可分，实粒子的“排它性和不可入性”正是它凸显自己存在主要特征。只有更小，没有最小；另一方面就是物质在坍塌时必然伴随着引力势的减小，能量的释放。可是当外层的阻碍很大甚至完全被封闭时，能量根本传递不出去，试想它又如何坍塌呢？

其实在宇宙空间中，所有孤立热系统在停止活动后的外表温度都只能是0开。因为在边界上的质点不应该再有热运动；否则就会有能量的辐射，物质的挥发，这样的地方还能算边界吗？

孤立热系统的外表压强也只能是0帕。因为温度是0开，分子没有运动；即便是从引力的角度来看，它还也没有开始积累。但密度可为零也可不为0 ，它从外向内连续或者阶梯式增长。如果我们沿着半径从外到内层层推算，就可得知系统中心状态的密度、温度和压强。

2018-4-20