黑洞是廣義相對(duì)論預(yù)言的天體，現(xiàn)在天文學(xué)觀測(cè)已經(jīng)證實(shí)了黑洞是存在的。在我們銀河系的正中央，距離地球2.5萬(wàn)光年的人馬座a位置，就有一個(gè)質(zhì)量是太陽(yáng)460萬(wàn)倍的黑洞。
黑洞是大質(zhì)量恒星，在天體演化的最后階段燃盡所有燃料以后，經(jīng)歷過超新星爆炸，剩下的內(nèi)核質(zhì)量過大，中子簡(jiǎn)并壓無法對(duì)抗引力，物質(zhì)就會(huì)無限的收縮為一個(gè)點(diǎn)~被稱為“奇點(diǎn)”，于是黑洞就形成了。
奇點(diǎn)的存在性，是由著名的物理學(xué)家彭羅斯（這位大科學(xué)家還健在，發(fā)明懸魂梯的也是他）證明的，他是和霍金齊名的天體物理學(xué)家。
》每一個(gè)黑洞的奇點(diǎn)，都會(huì)被一個(gè)極度扭曲的空間所包裹。
這個(gè)極度扭曲的空間外層有一個(gè)物理學(xué)上的“分界面”，這個(gè)“分界面“被稱為“視界”。在這個(gè)“視界”外面，是光可以逃逸的范圍。而“視界”之內(nèi)是我們無法觀測(cè)到的，所以那里發(fā)生了什么我們不知道，“視界”因此而得名。
所以“視界”不是一個(gè)實(shí)體，它是一個(gè)光不可逃逸的空間區(qū)域。通常，我們把“視界”的范圍稱為黑洞的范圍。
》黑洞其實(shí)分成三種，不旋轉(zhuǎn)不帶電的黑洞，旋轉(zhuǎn)不帶電的黑洞，旋轉(zhuǎn)帶電的黑洞。
目前觀測(cè)到的黑洞都是旋轉(zhuǎn)的，理論上都應(yīng)該帶電荷。所以嚴(yán)格的說，只有最后一種黑洞是真實(shí)存在的，前兩種只在計(jì)算公式上存在。
在黑洞的視界計(jì)算公式中，視界的半徑和黑洞的質(zhì)量成正比。然而在萬(wàn)有引力公式中，引力的大小和半徑的平方成反比。
這說明視界半徑的增長(zhǎng)速度會(huì)高出引力的增加速度。如果黑洞的質(zhì)量是1，對(duì)應(yīng)的視界半徑是1，視界的重力加速度是G；那么黑洞的質(zhì)量變成2的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的視界半徑是2，而此時(shí)的視界邊緣的重力加速度變成G/2。
通過上面的簡(jiǎn)單計(jì)算，我們就可以看出：隨著黑洞質(zhì)量的增加，在視界邊緣的重力加速度會(huì)快速的減少。
所以，黑洞越小越危險(xiǎn)，越大越安全！
》如果黑洞的質(zhì)量達(dá)到15000億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，那么黑洞“視界”的半徑會(huì)達(dá)到0.5光年，這個(gè)時(shí)候視界半徑處的重力加速度等于地球表面的重力加速度。這樣的黑洞是可以安全接近的。
小黑洞的潮汐力可以把人體撕成亞原子粒子，但是直徑一光年的大黑洞，可以讓我們的宇宙飛船安全的抵達(dá)“視界”。
如果黑洞的直徑超過100光年，作用在人體上的引力幾乎是可以說忽略不計(jì)的。
由于大自然中的黑洞都是旋轉(zhuǎn)且?guī)щ姷?，所以在兩極會(huì)有高速的噴流射出，正確的進(jìn)入姿勢(shì)，要從黑洞的赤道位置進(jìn)入黑洞。可供安全接近的黑洞，都是光年級(jí)別的。但是太大的黑洞，我們花很長(zhǎng)時(shí)間才能飛到視界，有可能一生都無法抵達(dá)。
假如我們乘坐一艘1/2光速的飛船，飛向直徑1光年的黑洞。我們那么，這個(gè)過程中，我們會(huì)看到什么呢？
》在接近黑洞兩光年的地方，由于空間的彎曲變大，黑洞在我們的視野里越來越大。我們往飛船后面看的時(shí)候，后面的事物開始扭曲。
飛船將以螺旋形的方式運(yùn)動(dòng)，圍繞黑洞轉(zhuǎn)兩圈，花10年的時(shí)間飛到視界表面。
隨著飛船在黑洞的引力場(chǎng)中不斷的加速，飛船上的鐘會(huì)越來越慢，所以飛船上的鐘記錄飛船飛抵黑洞視界的時(shí)間不會(huì)超過5年。
在飛船落入黑洞的過程中，前方會(huì)看到一圈一圈的細(xì)細(xì)的光線，緊密的圍繞在黑洞世界的周圍，越接近于黑洞的視界，這些光線越暗！這是從吸積盤飛入黑洞中的高溫等粒子體，在引力場(chǎng)中造成的虛影。
飛船上的人往后看的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)后面的物體的顏色在變藍(lán)，這是因?yàn)楣饩€在引力場(chǎng)中的藍(lán)移。而且后方的景物在不斷的收縮，類似于我們掉入一口井，往井口上看的情景。
在飛船落入黑洞的過程中，外部的觀察者會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船的影像逐漸的暗淡，飛行速度越來越慢，在抵達(dá)視界表面的時(shí)候，飛船的影像完全的消失。
而在飛船內(nèi)部的人，會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船上的鐘越來越慢。飛船的后部，視界外的影像從房子大小變成輪胎大小，再變成滿月大小，最后變成一個(gè)拳頭大小，最后縮成一個(gè)微小的亮點(diǎn)。
》當(dāng)飛船抵達(dá)視界表面的時(shí)候，一切都靜止了。
我們往飛船的窗戶外面觀看的時(shí)候，除了近距離的物體，遠(yuǎn)處一片黑暗。如果我們通過特殊儀器觀察，飛船下方所停留的表面上，會(huì)有幽靈般的光不時(shí)射出，一直延伸到無窮遠(yuǎn)方，這是黑洞視界表面發(fā)射出的霍金輻射。
有科學(xué)家認(rèn)為在黑洞視界的表面，溫度會(huì)自動(dòng)從低溫的地方流向高溫的地方。如果這種情況會(huì)發(fā)生，熱力學(xué)第二定律將被違反，人有返老還童的可能性。
》如果飛船繼續(xù)前進(jìn)，越過視界的表面，進(jìn)入內(nèi)部，會(huì)看到一個(gè)更加與眾不同的景象。
霍金、彭羅斯等人認(rèn)為，黑洞的視界只是在三維的空間中封閉的，但是在更高維度的空間都是開放的。所以黑洞的內(nèi)部很可能是一個(gè)通向高維空間的通道。
彭羅斯等人的計(jì)算也表明，飛船越過視界，飛向黑洞奇點(diǎn)的過程中，行進(jìn)的線路是一條類光測(cè)地線，在這條路線上，會(huì)出現(xiàn)時(shí)空的拐點(diǎn)，這就是所謂的“溫和奇點(diǎn)”。飛船會(huì)停留在這個(gè)位置。這個(gè)結(jié)論基本上被天體物理學(xué)家廣泛接受，基普索恩等人都接受這個(gè)觀點(diǎn)。
基普索恩是《星際穿越》的科學(xué)顧問，所以《星際穿越》這個(gè)電影采用了“溫和奇點(diǎn)”這個(gè)設(shè)定。男主人公就是在“溫和奇點(diǎn)”遇到了一個(gè)外星人放置在那里的超立方體。他通過這個(gè)超立方體返回地球，在高維空間通過弦震動(dòng)的方式給自己的女兒送信，告訴她一個(gè)方程的關(guān)鍵參數(shù)。
因?yàn)橐暯鐑?nèi)發(fā)生的事情，我們是無法看到的，所以只能用反證法來證明它是正確的。
霍金輻射表明，黑洞內(nèi)部并非是一片死寂，而是生機(jī)勃勃之地。也許每一個(gè)黑洞的內(nèi)部都是一個(gè)嶄新的宇宙！但是，前往那里需要最勇敢的人。
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