克尔黑洞（转动的黑洞称为克尔黑洞）
本篇文章给大家谈谈克尔黑洞，黑洞以及转动的转动黑洞称为克尔黑洞对应的知识点，希望对各位有所帮助，黑洞称洞不要忘了收藏本站喔。为克
克尔黑洞为什么是最完美的物质，它是转动怎么产生的？
我们一直都在不断地探索黑洞，但是黑洞称洞黑洞的谜题至今都没有准确的答案，你知道克尔黑洞吗？为克这个黑洞有什么不同之处吗？下面和我一起来了解一下吧！
黑洞是尔黑由于恒星的爆炸死亡而形成的，其中巨大的黑洞质量和引力让所有被吸入的东西甚至是光都无法逃脱。但是转动你知道吗，有种叫做克尔黑洞的黑洞称洞黑洞是宇宙中少数可以逃出去的黑洞之一，它们的为克质量虽然大，但是尔黑和其旋转速度相比呈完美抵消的静止状态
克尔黑洞是最完美的物体之一
美国华盛顿大学的物理学家协同法国学者成功模拟出克尔黑洞图像。与其复杂的理论模型不同，该图像令人惊讶的简单。这项成果不但有助于更好地理解克尔黑洞的构造与转动黑洞的引力场，还可将理论假说和图像相比较，促进理论的进一步完善。这类黑洞的中心是一个奇环，有内、外两个视界。
内视界为黑洞奇异性的界限，而外视界则为不可逃脱的界限。这就意味，一旦你落入外视界，你不会立即被黑洞的种种奇异性摧毁，但此时你将会不可避免地落入内视界。通俗地讲，就是克尔黑洞旋转时拖动着周围的时空一起转动。这类带有角动量的克尔黑洞，被称之为自然界最完美的物体之一，其相关的守恒定律与理论假说在问世40年后仍然神秘莫测。
克尔黑洞可以从中逃出
静界并非克尔黑洞的真正界限，因为进入静界后仍然可以逃离。静界和视界之间的夹层称为能层。克尔黑洞可能与白洞连接，因此，进入克尔黑洞的物体只要不撞在奇环上就有可能从白洞出来。
克尔黑洞是爱因斯坦场方程预言下的一类带有角动量的黑洞，是二种旋转黑洞中的一种。爱因斯坦方程有一个只依赖于这两个参量的精确解。根据科学家研究，克尔黑洞很可能连接着两个世界，但这只是一种推测!具体有待验证。
史瓦西黑洞是一毛不拔的吝啬鬼，但我们可以从克尔黑洞中偷走能量
黑洞，往往我们一听到这个词，脑海中马上就会浮现出一幅：一个凶神恶煞的魔鬼张开嘴巴、吞噬一切的画面，的确，黑洞是一种引力极大的天体，它会借助强大的引力会将一切物质吞噬进去，就连光都不会放过，但不为人知的是：绝大部分的黑洞并不是我们印象中的那样的，是个一毛不拔的吝啬鬼，从理论来说：人类可以利用一些手段从黑洞中偷走一些能量。
我们描述黑洞需要三个物理量，分别是质量、角动量、电荷，所以黑洞可以大致分为三类，
史瓦西黑洞：不带电荷、不旋转的黑洞
克尔黑洞：旋转但不带电荷的黑洞
克尔—纽曼黑洞：旋转且带电荷的黑洞
史瓦西黑洞是物理学家史瓦西在1916年通过广义相对论引力方程解出的，并且提出了史瓦西半径公式，当天体的半径（通常指大型恒星）小于史瓦西半径时就会无限向内坍缩成为一种新的天体，这是最早的黑洞模型，引力极大、吞噬一切等物理特性都是基于史瓦西黑洞模型推导得出的，虽然史瓦西黑洞是最先提出的黑洞模型，但这种不带电、不旋转、静态的黑洞是在宇宙中很难找到的，因为史瓦西黑洞的形成过程过于理想化。
首先来说，恒星并非是静止的，宇宙中绝大多数的恒星都是旋转的，带有一定的角动量，这导致恒星并不是一个完美的球状天体，恒星的两极会产生稍稍的变化，所以旋转、且不均匀的恒星坍缩而成的黑洞也会带有角动量，黑洞的引力场也不是史瓦西黑洞模型提出的静态均匀引力场，而是一个旋转的、层次化的引力场，1962年新西兰物理学家罗伊·克尔根据相对论引力方程首次提出一种全新的旋转黑洞模型，故我们将它命名为克尔黑洞。
说起从黑洞中提取能量，可能大家就会想到英国物理学家霍金提出的"霍金辐射"理论，霍金将量子力学与相对论相结合，创造性的提出了：黑洞的质量并不是无限增加的、永远存在的，根据微观世界之中的量子涨落现象，黑洞会不断向外释放携带能量的虚粒子，那么这种能量可不可以被人类提取，为人类所用呢？
答案是：可以，但实际意义不大，实际意义不大并不是指：人类无法制造出在黑洞极大的引力场中能够保持稳定提取能量（霍金辐射）的仪器，我相信人类的创造力是无限的，只要给我们时间，制造出这种仪器并非是不可能，实际不大指的是黑洞霍金辐射的本身，因为黑洞霍金辐射的能量实在是太小了，一个恒星级别的黑洞只能辐射出10的负29次方瓦，这种能量连一只草履虫都养不活，而制造能够在黑洞引力场中提取能量的仪器则需要耗费大量的人力、物力、财力，制造仪器的成本和获得的回报完全不成正比，所以提取黑洞的霍金辐射能量实际意义不大，那么我们应该如何从黑洞中提取能量呢？
克尔黑洞为人类提取能量提供了可行性办法，上文提到了，克尔黑洞除了因质量而产生的引力能之外，还有因旋转而产生的旋转能，我们如果真的想要从黑洞中提取能量，旋转能是一个不错的选择。
克尔黑洞提取能量方案：首先，我们需要制造出一个结构坚固、速度极快的宇宙飞船，然后驾驶飞船快速沿着黑洞的旋转方向驶进，由于飞船进入了黑洞的旋转系统，所以黑洞的角动量会减少，黑洞减少的角动量转移到了飞船上，飞船就会获得强大的能量，然后以加速运动的形式飞出黑洞，这样就可以从黑洞中偷走能量，但这个过程中必须要注意一点，那就是飞船的行驶方向一定要经过精准的计算，飞船的自身结构一定要很坚固，以保证飞船不会被黑洞内部旋转的引力场所撕碎，如果出现这种情况，就算最终飞船飞出了黑洞，恐怕也只能剩下几张被烧红的金属碎片了。
论——黑洞
黑洞（Blackhole）是根据现代的广义相对论所预言的，在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的引力场是如此之强，以致于任何物质和辐射都无法逃逸，就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志着无法返回的临界点。
黑洞的形成：
当大质量天体演化末期，其坍缩核心的质量超过太阳质量的3。2倍时，由于没有能够对抗引力的斥力，核心坍塌将无限进行下去，从而形成黑洞。（核心小于1。4个太阳质量的，会变成白矮星；介于两者之间的，形成中子星）。在绝大部分星系的中心，包括银河系，都存在超大质量黑洞，它们的质量从数百万个直到数百亿个太阳。
爱因斯坦的广义相对论预测有黑洞解。其中最简单的球对称解为史瓦西度规。这是由卡尔·史瓦西于1915年发现的爱因斯坦方程的解。
根据史瓦西解，如果一个引力天体的半径小于一个特定值，天体将会发生坍塌，这个半径就叫做史瓦西半径。在这个半径以下的天体，其中的时空严重弯曲，从而使其发射的所有射线，无论是来自什么方向的，都将被吸引入这个天体的中心。因为相对论指出在任何惯性座标中，物质的速率都不可能超越真空中的光速，在史瓦西半径以下的天体的任何物质，都将塌陷于中心部分。一个有理论上无限密度组成的点组成引力奇点（gravitationalsingularity）。由于在史瓦西半径内连光线都不能逃出黑洞，所以一个典型的黑洞确实是绝对“黑”的。
史瓦西半径由下面式子给出：
G是万有引力常数，M是天体的质量，c是光速。对于一个与地球质量相等的天体，其史瓦西半径仅有9毫米。
温度：
就辐射谱而言，黑洞与有温度的物体完全一样，而黑洞所对应的温度，则正比于黑洞视界的引力强度。换句话说，黑洞的温度取决于它的大小。
若黑洞只比太阳的几倍重，它的温度大约只比绝对零度高出亿分之一度，而更大的黑洞温度更低。因此这类黑洞所发出的量子辐射，一律会被大爆炸所留下的2。7K辐射（宇宙背景辐射）完全淹没。
事件视界：
事件视界又称为黑洞的视界，事件视界以外的观察者无法利用任何物理方法获得事件视界以内的任何事件的资讯，或者受到事件视界以内事件的影响。事件视界是造成黑洞所以被称为黑洞的根本原因，不过实际的观测还没有发现事件视界。
光子球：
光子球是个零厚度的球状边界。在此边界所在位置上，黑洞的引力所造成的重力加速度，刚好使得部份光子以圆形轨道围着黑洞旋转。对于非旋转的黑洞来说，光子球大约是史瓦西半径的一点五倍。这个轨道不是稳定的，随时会因为黑洞的成长而变动。
光子球之内光子依然有可能因素可以脱离，但是对于外部的观察者来说，任何观察到由黑洞发出的光子，都必须处于事件视界与光子球之间。这也是反对黑洞存在的人所依据的强烈反对事实之一，透过观察光子球的光子能量，无法找到事件视界存在的证据。
其他的致密星如中子星、夸克星等也可能会有光子球。
参考系拖拽圈：
参考系拖曳圈（Ergosphere，又称FrameDragging或是LenseThirringEffect，“兰斯-蒂林效应圈”），转动状态的质量会对其周围的时空产生拖拽的现象，这种现象被称作参考系拖拽。旋转黑洞才有参考系拖曳圈，也就是黑洞南北极与赤道在时空效应上有所不同，这会产生一些奇妙的效应来让我们有机会断定其实实在在是一颗黑洞的特征之一。
观测者可以利用光圈效应及参考系拖曳圈，观测进入或脱离黑洞的光子的运动，透过间接的手段，例如粒子含量的分布及PenroseProcess（旋转黑洞的能量拉出过程），来间接了解其引力的分布，透过引力的分布重新建立出其参考系拖曳圈。这种观测方式，只有双星以上的系统才能够进行这样的观测。
时间场异常：
黑洞周围由于引力强大的因素，理论预期会发生时间场异常现象，这包含了周围的参考系拖曳圈及事件视界效应。
此外，由于时间物理学尚未发展，时间意义失效的区域，目前物理学还无能力进行探讨。
黑洞合并：
黑洞的合并会发射强大的`引力波，新的黑洞会因后座力脱离原本在星系核心的位置。如果速度足够大，它甚至有可能脱离星系母体。
黑洞的分类：
1。按质量分
超巨质量黑洞：可以在所有已知星系中心发现其踪迹。质量据说是太阳的数百万至十数亿倍。
小质量黑洞：质量为太阳质量的10至20倍，即超新星爆炸以后所留下的核心质量是太阳的3至15倍就会形成黑洞。
理论预测，当质量为太阳的40倍以上，可不经超新星爆炸过程而形成黑洞。
中型黑洞：推论是由小质量黑洞合并形成，最后则变成超巨质量黑洞。中型黑洞是否真实存在仍然存疑。
2，根据物理特性分
根据黑洞本身的物理特性（质量、电荷、角动量）：
不旋转不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由史瓦西求出称史瓦西黑洞。
不旋转带电黑洞，称R-N黑洞。时空结构于1916-1918年由Reissner和Nordstrom求出。
旋转不带电黑洞，称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。
一般黑洞，称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。
3。原初黑洞
原初黑洞是理论预言的一类黑洞，尚无直接证据支持原初黑洞的存在。宇宙大爆炸初期，宇宙早期膨胀之前，某些区域密度非常大，以至于宇宙膨胀后这些区域的密度仍然大到可以形成黑洞，这类黑洞叫做原初黑洞。原初黑洞的质量与密度不均匀处的尺度有关，因此原初黑洞的质量可以小于恒星坍塌生成的黑洞，根据霍金的理论，黑洞质量越小，蒸发越快。质量非常小的原初黑洞可能已经蒸发或即将蒸发，而恒星坍塌形成的黑洞的蒸发时标一般长于宇宙时间。天文学家期待能观测到某些原初黑洞最终蒸时发出的高能伽玛射线。
什么是克尔黑洞
克尔黑洞是指不随时间变化的绕轴转动的轴对称黑洞，是爱因斯坦场方程预言下的一类带有角动量的黑洞。
这类黑洞的中心是一个奇环，有内、外两个视界。内视界为黑洞奇异性的界限，而外视界则为不可逃脱的界限。这就意味，一旦落入外视界，不会立即被黑洞的种种奇异性摧毁，但此时将会不可避免地落入内视界。两界面仅在两极处相切。
除去两视界外，克尔黑洞的最外围还有一个界限称为静止界限(简称静界)或无限红移面。静界产生于克尔黑洞的参考系拖拽效应，通俗地讲，就是克尔黑洞旋转时拖动着周围的时空一起转动。可以理解为在静界处时空的"旋转速度"等于光速，这就意味着静界内的飞船无论如何不能保持相对静止(物体移动的最大速度为光速)。
静界并非克尔黑洞的真正界限，因为进入静界后仍然可以逃离。静界和视界之间的夹层称为能层。克尔黑洞可能与白洞连接，因此，进入克尔黑洞的物体只要不撞在奇环上就有可能从白洞出来。
克尔黑洞与白洞
和不转动的施瓦西黑洞相比，转动的克尔黑洞的内部结构要复杂得多。它的奇点是一个平躺在赤道面上的圆环，而不再是一个点。如果宇航员穿过这个环就到达对面的区域，那里有一个白洞，它像一个弹射器，能把宇航员立即“发射”到有待发现的外部世界，即另一个宇宙中。
另外，在克尔黑洞的真实视界边界以内还有着第二个视界（内视界）。这个球形面包围开“保护”着圆环状的奇点，内、外视界间的区域不受奇异性的影响（指从奇异环发出的信号不可能逃出内视界）。随着黑洞角动量的增大，内视界膨胀而外视界收缩，二者趋于重合。
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