宇宙的构成和黑洞的内部是什么样的？

导读：本文介绍了宇宙和黑洞的概念以及它们在物理学中的重要性。宇宙是包括各种星体和星系的外太空空间。而黑洞则是一种特别致密的暗天体，它的边界被称为事件视界，黑洞中的物质特别致密，光也无法逃脱。除了恒星级黑洞，还有其他来源的黑洞，如微型黑洞和超大质量黑洞。本文物理学观点的解释，包括牛顿发现万有引力定律的故事以及哥白尼的星体运行理论和开普勒定律等。如下为有关什么是宇宙宇宙包括哪些主要的天体类型，宇宙黑洞里有什么的文章内容，供大家参考。

1、什么是宇宙 宇宙包括哪些主要的天体类型

宇宙是外太空的空间，包括数不过来的各种星体和星系 第一个问题，无从下手。 物质就是物质，它存在的形式就是物质。 天体有恒星，行星，彗星，中子星，黑洞，类星体，等等~ 太多太多！太多未知。你去查汉语字典。一查便知！

2、宇宙黑洞里有什么

广义相对论预言的一种特别致密的暗天体。大质量恒星在其演化末期发生塌缩，其物质特别致密，它有一个称为“视界”的封闭边界，黑洞中隐匿着巨大的引力场，因引力场特别强以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱。形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量，当然，这是最后的星核质量，而不是恒星在主序时期的质量。除了这种恒星级黑洞，也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期，而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央。（参考：《宇宙新视野》）

黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即＂事件视界（视界）＂．据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的．（有关参考：《时间简史》——霍金 著）

■物理学观点的解释

黑洞其实也是个星球（类似星球），只不过它的密度非常非常大， 靠近它的物体都被它的引力所约束（就好像人在地球上没有飞走一样），不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说，以第二宇宙速度（11。2km/s）来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。

1、一些科学家认为，以为光的速度比黑洞慢，所以被吸进去，当速度比黑洞快时就可以穿过黑洞边缘。

2、还有一些科学家认为只要一个物体（

3、神舟七号所涉及的物理知识有哪些，要详细点 还不要重复哦 谢谢

重力加速度。 1，万有引力的发现过程

小时后，老师告诉我们，牛顿是因为有一天坐在苹果树下打瞌睡，被树上成熟的苹果掉下来打到，就让他发现了万有引力的存在。当然，这只是儿童版的「童话故事」。如果牛顿真那麼天才，他能够「看的到」万有引力的存在，而我就只会把苹果捡起来吃，我想今天我是不会来教各位物理的，我也会没那个勇气来当个科学家了。因为天才身边总是会有奇迹发生。或许苹果落地事件是一个重要的刺激，可是只凭一个单一的刺激是不可能有这麼一个大的发现。

好了，我们该回来到成人版的故事了，到底牛顿是怎麼发现万有引力的存在呢？在谈论万有引力发现的事件时，对於当时天文学及力学的发展情形也得有一些说明，才能了解当时代科学的背景，以及它是如何影响刺激牛顿发现万有引力。

西元1543年哥白尼提出天体运行论，以太阳为诸行星的运转中心和地球自转来解释星象，对人类以自我为中心的宇宙观作了一个革命性的改变。其后克卜勒分别在西元1609年提出行星运行第一定律 “运行的轨道为椭圆，太阳位在椭圆的一焦点上”及第二定律“等面积定律；行星与太阳连线在相同的时间内，扫过的面积相同”及西元1619年提出的第三定律“周期定律；行星周期T的平方正比於轨道平均距离的立方”这三个定律揭示出几个问题：

1。 轨道可以是圆的，也可以是椭圆的，什麼样的作用方式，可以形成这样的轨道运行呢？

2。 太阳处於椭圆一焦点上，显示行星是绕著太阳的，是什麼力量使它们绕著太阳转呢？

3。 由周期与轨道半径的关系（周期平方正比於轨道半径三次方），这又意味著是什麼作用的方式所形的呢？

牛顿的伟大，就是看出了月亮是一直朝著地球“掉落”（就是掉不到地球上），道理就和苹果的掉落相同。他推论月亮与苹果掉落的原因，都是由於地球重力在拉的结果。

掉落中的月球

牛顿又进一步发展他的想法。他比较了掉落中的苹果与掉落中的月亮，后来牛顿了解到，如果月亮没有朝著地球掉落的话，它将会做直线运动，最后则会脱离绕地轨道，所以他认为月亮正绕著地球而掉落（月球可是很认真的掉唷）。

因此，月亮必定掉落在那条没受到外力时应该会走的下方。牛顿大胆地假设，月球在重力的吸引下，只是一个绕著地球转的抛体而已。至於月球的切线速度是怎麼来的，可能就是在宇宙大霹雳、创世之时就决定了，而月球的切线速度大小将会决定它绕地球的轨道是圆形、椭圆形、抛物线、双曲线或是撞上地球。

牛顿的万有引力之简单涵义

牛顿并不是发现了重力，他是发现重力是“万有”的。任何有质量的物体都会吸引其他物体（互相吸引），而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关。牛顿的万有引力定律说明，每一个物体都吸引著其他每一个物体，而两个物体间的引力大小，正比于这它们的质量，会随著两物体中心连线距离的平方而递减。（晕了吧！哈哈）

牛顿为了证明只有球形体可把“球的总质量集中到球的质心点”来代表整个球的万有引力作用的总效果而发展了微积分。然而不管距离地球多远，地球的重力永远不会变成零，即使你被带到宇宙的边缘，地球的重力还是会作用到你身上，虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所掩盖，但它还是存在。不管是多小还是多远，每一个物体都会受到重力作用，而且遍布整个太空，正如我们所说的“万有”。

简单的说，

我们在地球上水平方向抛出一个石头，你会发现他会以一个抛物线掉到地球上，是不是你的水平初速度越大，他就抛的越远，试想一下地球是圆的，如果你水平抛出去的速度相当大，达到第一宇宙速度，那么你跑出去的石头就会围绕地球跑一圈然后回到你抛出点，

（这就是发射卫星的原理，必须要达到第一宇宙速度才能，脱离地球的吸引，形成一颗地球卫星，）由于形成了一颗卫星，他围绕地球做圆周运动，就会形成向心力和此时卫星和地球的构成的万有引力形成了平衡力，所以就是为什么卫星不掉下来了，而是在空中围绕地球打圈圈，

由此类推，地球围绕太阳转，月球围绕地球转，嫦娥一号围绕月球转，他们又都围绕太阳转而不掉下去的原因基本就是这样了， 中国科学院有关负责人表示，载人飞船工程应用系统的主要任务是开展空间对地观测、空间科学及技术实验。我国载人航天工程（第一阶段）应用系统的目标是大力推进和发 展我国空间科学与空间应用技术，为国家经济建设和社会发展做出有重要价值的贡献，同时为今后有人参与的空间科学与技术实验打下基矗。

其中，“对地观测任务”是以与国际同步发展先进空间遥感器及开拓地球系统科学研究为目的，确定了中分辨率成像光谱仪器、多模态微波遥感器（包括微波高度计、辐射计和散射计）、地球环境监测和遥感应用研究等在轨实验和应用任务。地球环境监测包括太阳常数监测、太阳和地球紫外辐射监测以及地球辐射收支探测。遥感器应用研究为我国遥感应用技术的发展奠定基础；开展成像光谱技术和微波遥感技术在海洋、陆地和大气方面的应用研究和应用示范。

“空间科学研究”安排了空间生命科学、微重力科学（包括空间材料科学项目，微重力流体物理研究项目），还有空间天文项目、空间环境预报和监测任务，目标是全面提高我国空间科学水平。“空间生命科学和生物技术”研制了多种空间实验设备，开展空间生物学效应研究、空间蛋白质结晶、空间细胞培养、空间细胞电融合以及空间蛋白质和生物大分子分离纯化等研究；“空间材料科学研究”研制多工位晶体生长炉和晶体生长观测装置，开展二元和三元半导体光电子材料、透明氧化物晶体、金属和合金等材料研究和空间生长，研究空间晶体生长动力学；“空间环境预报和监测”研究可以建立空间环境预报中心，发布长期、中期、短期空间环境预报和警报，进行效应预测，保障航天员、载人航天器和空间设备安全。神舟七号”时的太空行走对航天员的考核要求更高。由于航天服内的压力比正常情况下低，有可能会使人体组织内的氮气释放，在血管内形成气栓，导致减压病，甚至危及人的生命。因此航天员在穿好航天服以后，必须在气闸舱内充分吸氧，协助工作的航天员回到内舱（即轨道舱），关闭内舱门，然后气闸舱开始泄压到真空，与飞船外的真空状态保持一致，此时航天员可以出舱活动。而完成舱外任务回到舱内时，还要对航天服进行一定的减压，再对气闸舱充气。

“航天员出舱活动是一项高难度、高风险的活动。”专家介绍，“神舟七号”时的太空行走要求航天员必须在地面做充分的试验和训练，其地面训练一般在一个对比重有一定要求的中性水池里进行。这种水池通常建在大型的试验房里面，把航天器放在水池中，利用水的浮力模拟太空的失重现象，然后航天员在水池里面进行出入舱和舱外操作训练。

4、宇宙中都有哪些物质？

我们居住的地球是太阳的一个大行星。太阳系中的九个大行星以太阳为中心由内向外排列的顺序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。其中除了水星和金星外，其余七颗行星都有自己的卫星，目前，太阳系中已发现的卫星有近50颗。在太阳系中，还有为数众多的小行星、彗星、流星和陨星等。那么，在太阳系之外，还有什么呢？ 在晴朗的夜晚，天空布满了星星，其中，恒星占绝对多数。恒星，就是像太阳一样自己能够发光的天体。我们银河系就有上千亿颗恒星。恒星的体积、光度、质量和密度等都有很大差别。有的星星很亮，光度比太阳大上百倍到一万倍，这种星叫巨星。有的星星，光度比太阳亮上万倍到几百万倍，半径可超过太阳的一千倍，叫做超巨星。还有一种光度低、体积小而密度极大的白色星叫白矮星。 有的白矮星光度小到只有太阳的几万分之一，体积只有地球的几十分之一大，而密度却大到每立方厘米几百公斤、几吨甚至上千吨。目前已经发现的白矮星就有1000多颗，据估计，光我们银河系的白矮星就有100亿颗。1967年，人们发现了一种快速自转的中子星，又叫脉冲星。中子星是恒星中最小的侏儒，大多数中子星的直径只有10公里左右，可是它的密度却大得惊人，每立方厘米达1亿吨，如果用万吨巨轮来拖，中子星上1立方厘米的物质需要1万艘才能拖得动。已发现的中子星有300多颗。 恒星除了以单个的形式存在于宇宙空间外，还有由两颗或两颗以上至10颗左右的恒星在一起组成的具有物理联系的恒星集体，它们分别称为双星和聚星。现已了解到，仅就太阳系附近的空间来说，属于双星和聚星的恒星数目，就有一半之多。还有由几十颗到几十万颗恒星组成的恒星集团，称为星团。银河系里已发现的星团有1000多个，还有很多没有发现的，估计有18000个。 在恒星世界里，还有一些亮度会发生变化的星，称为变星。它们的变化有的很有规律，有的没有什么规律。有时候，在天空中某个地方会突然出现一颗很亮的星，它的亮度变化非常突然而且剧烈，在两、三天的时间内迅速增加，以后再慢慢减弱，在几年或几十年之后才恢复原来的亮度。由于这种星离我们比较远，比较暗，所以在没有变亮的时候，一般看不到。变亮时光度突然增加几万、几十万甚至几百万倍，才被我们看到，因此称为新星，我国古代叫“客星”或“暂星”。还有一种亮度增加得更厉害的恒星，叫“超新星”，它的实际亮度比太阳还要亮几千万倍到几亿倍。目前在银河系中发现的新星有150多颗，超新星只有8颗，而在河外星系里发现的超新星已超过500颗。 通过望远镜观测或拍摄照片，可以看到一些会发光的云雾状的天体，叫做“星云”。最初人们把星云分成两大类，一类是银河星云，或河内星云，一类是河外星云。银河星云就是在银河系范围以内的星云，是由极其稀薄的气体和尘埃组成。银河星云包括行星状星云和弥漫星云两大类。行星状星云是一种呈圆盘状的、淡淡发光的天体，从外貌上看很像遥远的行星的样子。在行星状星云的中央，常有一个很小的核心，那是一颗高温恒星。有些行星状星云呈圆环形状，天琴座环状星云就是一个有名的典型行星状星云。已发现的行星状星云有1000多个，估计在整个银河系中约有4－5万个。弥漫星云的形状很不规则，而且没有明显的边界。弥漫星云比行星状星云大得多，也暗得多。它的密度极小极小。“河外星云”与银河星云的本质是完全不同的。在大型天文望远镜建造使用后，人们发现“河外星云”并不是星云，而是由几亿、几百亿甚至几千亿颗恒星组成的与银河系同级的庞大的恒星系统。因此，现在一律改称“河外星云”为“河外星系”，简称“星系”。“河外星系”距离我们实在太遥远了，以至看起来就像小小的、发光的斑点。现在已经能够观测到的河外星系有10亿个以上，但用肉眼能够看到的只有大、小麦哲伦星云和仙女座星云。星系的聚集方式和恒星非常相似，孤立的星系是极个别的，绝大多数星系都是属于各种类型星系集团中的一员。两个星系聚集在一起，组成了双重星系。三个以上到十几个星系聚集在一起的，称为星系群。上百个至上万个星系聚集在一起的星系集团，则称为星系团。60年代以来还发现了一种像星星一样的光点，它的光度、质量和星系一样，我们叫它类星体。目前已发现的类星体有1500多个。 在没有恒星又没有星云的广阔的星际空间里，还有些什么呢？是绝对真空的吗？人们通过观测发现，星光在穿过星际空间以后，被大大减弱了，这一现象证实了星际空间并不是真空的，而是存在着物质。不过那里的物质极其稀薄，平均每立方厘米的空间内仅有0．1－1个原子。若按地球上的标准来衡量，这够得上标准的真空了。甚至地球上的高标准真空实验室都赶不上它。尽管星际空间物质密度如此稀薄，但它却像雾一样遮住了天文学家观测的视野，使他们难以辨别远方的星星。观测结果表明，这些物质90％是气体，另有10％是极小固体尘埃。气体中90％是氢，10％是氦；尘埃中有水和甲烷的结晶以及石墨、二氧化硅及铁镁等物质。1969年发现了其中还有甲醛这样复杂的有机分子。此外，在广阔的星际空间里还存在有宇宙线和极其微弱的星际磁场。 前面谈到的各种天体系统包括行星、太阳系、恒星、星团、星云、星系、星系群、星系团、星际物质等，都不是孤立地存在的，也不是固定不变的，而是在不断地运动、变化和互相转化。所有这些天体，构成了现在我们可以观测到的宇宙。根据目前仪器的能力，它的范围可达100多亿光年。我们把它们的总体叫做总星系。总星系之外还有些什么，是什么样子，随着科学技术的发展，今后将会逐步了解

5、地球中心到底有什么东西？

根据科学探索节目（discovery）的说法，地球的核心是纯铁的，这就解释了地球拥有强大能抵御太阳风暴的磁场的原因。但是因为强大的压力，铁溶化成了滚烫的铁水，跟着地球的自转不停的旋转，翻滚。这样又解释了为什么会有“地磁反转”的现象产生。

所以，地球的中心是一片地狱的景象：滚烫发红的铁水不停的滚动，压力大的可以把一座房子压到一个火柴盒一样大……这样的地方要是还有“生命”的话，恐怕生命的定义又要重新辩论了

6、宇宙中真有白洞吗

理论上预言的一种天体。其性质与黑洞正相反。白洞有一个封闭的边界。与黑洞不同的是，白洞内部的物质（包括辐射）可以经过边界发射到外面去，而边界外的物质却不能落到白洞里面来。因此，白洞像一个喷泉，不断向外喷射物质（能量）。白洞学说在天文学上主要用来解释一些高能现象。白洞是否存在，尚无观测证据。有人认为，白洞并不存在。因为，白洞外部的时空性质与黑洞一样，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质，引力坍缩就会发生，导致形成黑洞。另外，按照目前的理论，大质量恒星演化到晚期可能经坍缩而形成黑洞；但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在，则可能是宇宙大爆炸时残留下来的。

到目前为止，“白洞”还只是个理论名词，科学家并未实际发现。在技术上，要发现黑洞，甚至超巨质量黑洞，都比发现白洞要容易的多。也许每一个黑洞都有一个对应的白洞！但我们并不确定是否所有的超巨质量“洞”都是“黑”洞，也不确定白洞与黑洞是否应成对出现。但就重力的观点来看，在远距离观察时两者的特性则是相同的。

当人们有了很复杂的数学工具来分析这些相关方程式，他们发现了更多。在这个简单的情形下时空结构必须具备时间反演对称性，这意味着如果你让时间倒流，所有一切都应该没什么两样。因此如果在未来某个时刻光只能进不能出，那过去一定有个时刻光只能出不能进。这看上去就像是黑洞的反转，因此人们称之为白洞，虽然它只是黑洞在过去的一个延伸。（更奇怪的是：在世界里面似乎应该还有一个宇宙，虽然这里用“里面”可能不太确切。）时间在白洞里面是存在的，但既然你不能进去，那你只有出生在里面才能知道了。

但在现实中，白洞可能并不存在，因为真实的黑洞要比这个广义相对论的简单解所描述的要复杂得多。他们并不是在过去就一直存在，而是在某个时间恒星坍塌后所形成的。这就破坏了时间反演对称性，因此如果你顺着倒流的时光往前看，你将看不到这个解中所描述的白洞，而是看到黑洞变回坍塌中的恒星。

我们知道，由于黑洞拥有极强的引力，能将附近的任何物体一吸而尽，而且只进不出。如果，我们将黑洞当成一个“入口”，那么，应该就有一个只出不进的“出口”，就是所谓的“白洞”。黑洞和白洞间的通路，也有个专有名词，叫做“灰道”（即“虫洞”）。虽然白洞尚无发现，但在科学探索上，最美的事物之一就是许多理论上存在的事物，后来真的被人们发现或证实。因此，也许将来有一天，天文学家会真的发现白洞的存在喔 存在

白洞与黑洞是相辅相成的，是对立统一的。沈葹在《黑洞、白洞交相衬映》一文中对黑洞与白洞的相互关系作了如下论述：“霍金着眼于黑洞，但他的假说或可给予黑洞、白洞相互转化之设想以便宜。当然此设想主要还是出于黑洞、白洞之对称性的思考；因为物质坍缩成一个中心奇点、与物质从一个中心奇点里爆发出来，本是相反相成的两个过程，所以从黑洞瞬即转化成白洞，似乎还是可能实现的。对于宇宙演化，我们且作如下尝试性解释。从广义相对论演绎得出的一种演化模式，把宇宙假设为从原始火球的大爆炸中诞生，接着便膨胀，胀到最大，再转变成坍缩，缩到最小；尔后又发生第二次爆炸及其胀、缩过程；如此循环反复。对此模式，可否把每次爆炸的原始火球看作为一个原始白洞，而它是上一次坍缩过程的终止黑洞瞬即转化来的。起始点和终止点就是这白洞和黑洞的中心奇点。”这段论述包含了深刻的辩证逻辑思想。

根据上述情况，可以得出以下结论：

第一，黑洞是宇宙间吸引的一种极端现象和形式，它的直接结果是“大坍缩”，与之相反，白洞则是宇宙间排斥的一种极端现象和形式，它的直接结果是“大爆炸”或“大膨胀”。两者缺一不可，紧密相联，相辅相成，相互转化，对立统一。

第二，黑洞与白洞是通过某种“极变机制”（虫眼机制等）相互转化的，由于这种相互转化的存在，使得量子阶梯中的所有物质现象得以产生、发展和消亡。在这个过程中，既没有一成不变的永恒事物，也没有只出现一次就永远绝灭的东西。产生了的东西会消亡，消亡了的东西又会产生，如此循环不止。

第三，黑洞与白洞的相互转化是宇宙演化最根本、最重要的动力根源。它们两者的存在和转化，是“吸引和排斥这一个古老的两极对立”的生动体现，是万物变化最深层次的总根源。

黑洞就象宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点，科学家们大胆地猜想到：宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢？并给它取了个同黑洞相反的名字，叫“白洞”。

科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。

白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。

科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。

要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一点，所取得的成绩都让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。