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内容导航：1、黑洞是怎么形成的：黑洞是怎样形成的？宇宙有哪些类型的黑洞？2、黑洞是怎么形成的，黑洞的形成原因和过程科普1、黑洞是怎么形成的：黑洞是怎样形成的？宇宙有哪些类型的黑洞？
黑洞，是宇宙中非常神秘的天体，也是人类现代物理学的极限天体。
宇宙中已经发现的黑洞，主要是恒星黑洞和超大质量黑洞，恒星黑洞由死亡的恒星坍塌而成，而超大质量黑洞一般存在于星系的中心位置。
但是科学家认为黑洞应该存在三类，除了恒星黑洞和超大质量黑洞，还有特殊的原初黑洞，而原初黑洞是最难被发现的黑洞类型，人类目前尚未发现任何原初黑洞。三种黑洞的形成方式，也存在一定的差异。
恒星黑洞：
恒星黑洞是最为常见的黑洞，主要由死亡的恒星坍塌后形成。
太阳系的恒星太阳，由于质量较小，死亡坍塌后，会形成白矮星；如果是3倍太阳质量以上的恒星死亡后坍塌，可能会形成中子星；20倍-30倍太阳质量的恒星死亡坍塌，则有可能形成黑洞。
仅仅在银河系，就有至少1亿颗质量足够的恒星，已经形成的恒星黑洞数量也非常多，但是人类想要观察恒星黑洞非常困难。
恒星坍塌成为黑洞后，光线也无法逃离黑洞的引力，因此黑洞很难被人类的天文观测设备发现。
目前人类观测到的黑洞，主要都是黑洞和其他天体形成的双星系统，利用黑洞的伴星，获得少量光学信号，从而判断黑洞的位置并进行观测。
黑洞所产生的双星系统比较少见，因此宇宙中的黑洞，基本都隐藏在黑暗中。
超大质量黑洞：
超大质量黑洞的质量在100万倍太阳质量以上，在宇宙中，基本上所有星系的中心，都存在一个超大质量黑洞。
科学家普遍认为，超大质量黑洞并非是由恒星死亡坍塌而形成的黑洞，如此大质量的黑洞，很有可能是宇宙诞生之初就已经形成。
宇宙一直处于加速膨胀的状态，在宇宙诞生之初，宇宙的体积较小，物质能量非常密集，在这种情况下，黑洞可以不经历恒星期，直接形成，早期宇宙的黑洞可以大量吞噬周围的物质，进而成为超大质量黑洞。
超大质量黑洞形成后，宇宙开始出现第一批星系，黑洞作为最为关键的引力来源，让宇宙逐渐形成一定的运动规律。
宇宙的加速膨胀，让各个星系之间的距离越来越远，开始形成独特的宇宙网系统，超大质量黑洞，确保了星系的结构稳定。
原初黑洞：
由于超大质量黑洞是宇宙形成之初产生的黑洞，因此科学家认为早期宇宙，也有可能产生原初黑洞。
原初黑洞和超大质量黑洞的诞生理论相同，都是由于宇宙前期物质密集，直接形成的黑洞，但是原初黑洞没有像超大质量黑洞一样，快速吞噬周围的物质，而是保持了原有的体积，没有进行过多的成长。
因此原初黑洞的体积要比恒星黑洞更小，甚至只有西瓜大小。
原初黑洞由于体积较小，观测难度较大，但是能够产生巨大的引力作用。
人类目前的观测技术，很难发现宇宙中的原初黑洞，太阳系的“九号行星”，一直都没有被天文学家发现，但太阳系外围却存在被大质量天体引力影响的现象，部分科学家认为太阳系内部，或许就存在原初黑洞。霍金也曾经表示，科学家所认为的暗物质，或许就是尚未发现的原初黑洞。
但是原初黑洞至今尚未被发现，因此也有很多科学家怀疑原初黑洞的真实性。
总结：
宇宙中的黑洞，被科学家分为恒星黑洞、超大质量黑洞、原初黑洞。三种黑洞中，只有恒星黑洞会经历恒星期，在恒星死亡后坍塌而成，超大质量黑洞和原初黑洞，都是宇宙诞生之初就形成的特殊黑洞。
黑洞作为人类现代物理学的极限天体，虽然难以发现和观测，但通过黑洞的研究和探索，人类或许可以发现宇宙最为核心的秘密。
2、黑洞是怎么形成的，黑洞的形成原因和过程科普
相对论表明，时间并不是绝对的，较大的引力和较高的速度会使时间流动得更慢，许多实验也证实了这一点。例如，当我们把一个原子钟放在海平面，另一个原子钟放在山顶时，我们发现海平面上的原子钟比山顶上的原子钟要慢一些。所以去未来旅行的想法一点也不奇怪，如果你能把自己加速得很快，或者把自己放在一个极端的引力源附近，你的时间就会过得相当慢，可能你一天的时间就相当于地球一年。当你再次回到地球时，你就这样穿越到了未来。
问题是，你如何回到最开始的时间？如果你再也回不来了，那么去未来就没有什么意思了。为了做到这一点，你必须在时间上向后旅行，这在理论上是可行的吗？让我们从基础开始讲起。
光锥的概念为了更好地理解时间旅行，理解光锥的概念很重要。我们生活在三维空间和一维时间的宇宙，但为了便于我们对四维时空的可视化，我们消除了一个空间维度并替换上时间维度。为了在所有轴上都具有相同的单位，我们将时间乘以光速来转换成长度。该图上的所有点都称为事件，所以在这个图上，一个在空间中静止的对象将创建一条竖直向上的线，因为它只会在时间上移动。在空间中移动的物体将创建一条斜线，因为它在时间和空间维度上都移动了。这些线又被称为世界线。
如果我们点亮一盏灯，这一点将是一个事件，我们可以称它为事件A。它会创建一个圆锥体，因为光会在空间维度和时间维度上传播，圆锥体代表了所有可以与事件A有因果关系的未来事件。事件A也有一个过去的光锥，它代表过去与事件A有因果关系的所有事件。锥体外的点是与事件A没有因果关系的事件，换句话说，它们不会对事件A产生影响。
坐标的设定使得任何以光速运动的物体总是与垂直方向形成45度角，所以任何运动物体的世界线总是在圆锥内或圆锥上的某个地方。任何在光锥内移动的世界线都被称为“类时”；一个以光速运动的粒子在时间和空间分量之间会以45度角运动，像这样的世界线被称为“类光”，因为它就是光移动的方式。如果一个物体的世界线越过了45度角向空间分量倾斜，我们称它为“类空”世界线。由于这是在光锥之外，这意味着物体的速度超过了光速。原则上，只要没有信息被传输，这种世界线就不会有任何问题，否则这将破坏因果关系。
如果我们想要让时光倒流，超光速旅行能实现这样的场景。但正如我们之前讨论过的，将物体加速到光速需要无限的能量，超光速更是不可能的。为了实现时空倒流，我们需要找出一些其他技巧来操纵时空。任何涉及到时空操纵的东西，都可以用爱因斯坦的广义相对论方程来描述。
最简单的时空是平坦时空，我们可以在笛卡尔坐标系下写出该方程，同样的方程也可以用球坐标表示。但为了有希望使时空倒流，平坦空间是远远不够的。爱因斯坦方程的第一个解是由卡尔·史瓦西所完成的，它制定了一个简单的非平坦时空，也恰好描述了一个黑洞。
现在让我们看看落入黑洞的物体的光锥会发生什么？当物体开始慢慢靠近黑洞的时候，我们可以看到它的光锥开始慢慢倾斜。随着物体越来越接近黑洞，只有以越来越高的速度远离黑洞的世界线才能逃离它。而在黑洞的视界上，类光世界线恰好与之对齐，所有未来的事件都指向黑洞视界内部。随着物体继续移动，光锥将在黑洞中继续倾斜。最终，光锥将完全指向黑洞中心奇点，这意味着未来所有事件都位于奇点。
我们可以通过接近黑洞奇点在理论上制造时光倒流，但它不是史瓦西黑洞，而是克尔黑洞。1965年，克尔解出了一个方程，它描述了一个旋转的黑洞，如下图所示。
在这个解当中，当Δ不等于0的时候，黑洞的视界就消失了。当你做数学计算时，你会发现只要角动量除以（黑洞质量乘以光速）大于史瓦西半径的一半，那么Δ就永远不可能等于0。换句话说，如果黑洞旋转得足够快，视界就会消失，那时它就不再是黑洞了，并且留下了一个裸奇点。
裸奇点是个没有视界的奇点，它对于时光倒流来说非常重要。因为没有了视界，你可以靠近奇点再返回，光锥的未来世界线并不会全部指向它。相反，如果我们足够接近奇点，旋转的奇点弯曲了它周围的时空，这样我们就可以用世界线来环绕奇点，它允许世界线从未来的光锥循环到过去的光锥。这样，我们的未来就连接到了过去，我们可以走出时空，回到我们开始的地方。
但是这里实际上是有漏洞存在的。某些东西在广义相对论中有效，并不意味着它在现实情况可以存在。有充分的理由相信，黑洞的物理旋转速度不足以使事件视界消失，所以科学家认为裸奇点不可能存在。
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