什麼是黑洞？所有的物質能轉化為能量嗎？回答了第一個問題，也就回答了第二個問題，黑洞是一個超級的能量“轉化器”，它的一個顯著特徵是將所有的外來物質轉化為內部的能量。網友提出了黑洞內部由什麼組成的相關問題，我們知道，天體物理學家根據黑洞是否旋轉、是否帶有電荷的性質將它們劃分為四種類型：不旋轉不帶電的黑洞，不旋轉帶電的黑洞，旋轉不帶電的黑洞，旋轉帶電的黑洞，其中，不旋轉不帶電的黑洞稱為史瓦西黑洞，不旋轉帶電黑洞稱為R—N黑洞或賴斯納——納自敦黑洞，旋轉不帶電黑洞程為克爾黑洞，旋轉帶電的黑洞稱為克爾——紐曼黑洞。我們在黑洞類型的詞條上可以看到第五種類型的劃分，即：彼此繞轉的雙黑洞，這種劃分不是依據黑洞是否旋轉、是否帶電的性質，而是依據黑洞的組合方式來劃分，有的黑洞獨自存在，有的黑洞“成雙結對”地在天空中漫遊。有數十種科普圖書介紹了黑洞的概念，黑洞的性質和內部的結構，霍金在撰寫了《時間簡史》，《果殼中的宇宙》，《黑洞不是黑的：霍金BBC里斯講演》等暢銷類圖書，其他作者撰寫的科普圖書還有：《黑洞之書》、《黑洞：不可思議的神秘宇宙之謎》、《死亡黑洞》、《黑洞簡史》等。
黑洞是什麼？我們將這一問題展開，還可以提出數十個、數百個、甚至更多的相關問題，諸如：黑洞是連接另一個宇宙的通道嗎？與黑洞的性質剛好相反的“自洞”是否存在？如果一位宇航員掉進黑洞，那麼在黑洞內的宇航員將發生什麼，將看見什麼？在視界以外的“黑洞觀測者”將看到怎樣的情形？進入黑洞的物質會產生物質信息的丟失嗎？或者被黑洞呑沒的天體會造成天體信息的迷失嗎？“黑洞物理學”包含了一個個妙趣橫生的問題，這是科學愛好者對天空的“幽靈使者”十分著迷的主要原因。本作者也是“黑洞發燒友”之一，曾經在文章中這樣寫到，“一個幽靈，一個黑色的幽靈在宇宙天空徘徊”。除了用“黑客帝國”、“邪惡軸心”、“我是大胃王”等詞語來形容黑洞以外，本作者還提出過將“黑洞”這個術語改為“黑星” 、“黑恆星”、“黑體星”、“黑輻射星”的科普建議，黑洞這個術語容易使讀者產生兩點誤解，一是會以為黑洞是完全黑的，實際上“黑洞不黑”，它有“黑體輻射”產生；二是會以為黑洞是個“大洞穴”，其實黑洞像一個“超級原子”，質量集中在黑洞的中心，可能存在“黑洞奇點”，黑洞視界是它的引力作用範圍，黑洞像原子一樣，內部結構“空空蕩蕩”，黑洞內部存在我們未知的量子隨機作用機制。
從哲學的視域認識黑洞，本作者提出兩點看法，第一；以萬有引力理論和以廣義相對論為基礎都能預言黑洞的存在，萬有引力理論和廣義相對論對黑洞的預言性符合哲學邏揖論的“等效原理”。萬有引力理論的奠基者牛頓錯失了對黑洞的預言，同樣，廣義相對論的提出者愛因斯坦沒能大膽預測黑洞的形成，這不至於是他們兩人一生當中犯下的“最大錯誤”，兩位“天空的立法者”主要關注天體的運行規律，而不是主要研究天體演變的物理學問題，兩位科學大師是理論天體物理學家，而不是觀測和結構天體物理學家。1783年，英國劍橋的科學家約翰·米歇爾以萬有引力理論為依據預言了黑洞的存在，他在一篇公開發表的文章中指出，一個質量足夠大、密度足夠緊緻的恆星會產生足夠強的引力，以致於恆星發出的光都不能逃出它的強大引力，人們看不到這種恆星發出的光，卻能發現它的引力吸咐作用。米歇爾實際上將“黑洞”理解為“黑恆星”。
1916年，在愛氏發表廣義相對論的第二年，德國天文學家、物理學家卡爾·史瓦西求出了愛氏場方程的一個解，“史瓦西半徑”的解表明，如果一個天體在自身引力的作用下將物質集中於空間的一點，這個“點物質”就是黑洞的“奇點”，在“點物質”周圍將形成一個“劃圓圈”的邊界、或“視界”，在這個邊界圍成的球狀空域，即使是宇宙中運動速度最快的光也無法逃離。史瓦西以廣義相對論為依據，預言和定義了“黑洞”的存在和屬性，它是一種周圍的時空彎曲到連光都無法逃離的天體，美國物理學家惠勤將這種最奇異的天體稱之為“黑洞”，這個詞語似乎不是從專業的角度、而是從富有感染力的流行用語來使用的。“史瓦西半徑”的解表明，任何一個實際半徑小於史瓦西半徑的物體都將轉變為一個黑洞，比如：銀河系中心超大質量黑洞的史瓦西半徑為780萬千米；太陽被壓縮到3千米的半徑時將轉化為一個“太陽黑洞”、或太陽的史瓦西半徑為3千米；地球被壓縮到9毫米的半徑時將轉化為一個“地球黑洞”、或地球的史瓦西半徑為9毫米。天體物理學家用“史瓦西半徑”概念科學地定義了黑洞的內涵，如果一個天體的半徑小於史瓦西半徑，那麼在這個半徑以內的任何物質、包括光線都不能逃出引力的束縛，該天體將在坍塌的過程中形成黑洞。
萬有引力定理和廣義相對論具有預言黑洞存在的同等效力，米歇爾和史瓦西對天體形成黑洞的“臨界質量”計算符合哲學屬性論的“等效原理”，而廣義相對論對黑洞天體模型的描述更為精確、完整而合理。第二，牛頓和愛氏的引力理論並未規定黑洞的形成只有“死亡恆星”的一條路經，黑洞通過大質量死亡恆星的形成和黑洞通過大密度物質的形成符合哲學引力論的“等效原理”。一種是真實存在的，被天文學家大量觀測到的黑洞，它是通過大質量的死亡恆星在引力坍縮過程中形成的，老年的大質量恆星不能維持內部的熱核反應，它沒有足夠的熱輻射力來平衡自身物質的引力，中心區的熱核反應停止後，各類恆星內部的物質“勢下可擋”地衝向中心區域，在“大擠壓”之下最後形成一個密度無限大，體積無限小的能量點、或“奇點”。黑洞的形成方式證明了所有的物質能夠轉化為能量。
除了通過恆星的轉化形成黑洞以外，還有一種假設的“原初黑洞”，它是黑洞與宇宙學大師霍金在上個世紀七十年代提出的概念，霍金認為在宇宙發生“大爆炸”的時刻，巨大的衝擊能量將不同空域的物質粒子擠壓成極度密實的結構體，“原初黑洞”得以產生，這些早期的黑洞至今仍在宇宙空間四處遊蕩，它們有可能形成質量更大的黑洞，一些物理學家相信，在2015年9月第一次發現的引力波事件中，兩個在10多億光年外發生了碰撞與合併的中等質量黑洞可能來源於宇宙的原初黑洞。霍金的計算表明，典型原初黑洞的質量為10億噸，半徑為10到30釐米，它是一種微型黑洞。迄今在宇宙中發現的最大質量黑洞為太陽質量的120億倍，2015年3月，北京大學的一支天文團隊發現了“宇宙之最”的超大型黑洞，科學家對於它的形成不能給出完整的解釋，同樣，有很多的黑洞之迷等待未來科學家的破解，黑洞是宇宙“真正的信使”，人們期待它們能夠帶來更多的宇宙信息，這種“天真浪漫”的期待似乎與人類的命運無關，只與宇宙的終極命運相關，其實不然，黑洞在吞噬物質，毀滅星球的同時也通過輻射和大噴發的形式“吐出”新形態的物質，這是一種動態的平衡過程，黑洞對恆星和星系的形成和演變發揮了關鍵作用，而人類的生命是在恆星和星系漫長的演變中形成和進化的。
（宇宙手稿：鄧如山
時間：2018-12-23）
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