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大家知道，霍金在3月14日去世了，這個日子正是愛因斯坦誕辰的日子。霍金研究了一生的黑洞到底是什麼？

黑洞的提出：

談到黑洞，首先必須說愛因斯坦。

愛因斯坦的主要貢獻是光電效應、狹義相對論和廣義相對論。 愛因斯坦在廣義相對論是我們研究宇宙的有力工具，在這個理論裡面愛因斯坦提出了引力場方程：

根據這個方程，德國天文學家史瓦西通過計算，得到了引力場方程的一個解。

他發現：這個解很奇異，有很多奇妙的性質。他就把這個解叫做黑洞，並指出宇宙中可能存在這種比較奇怪的天體。

宇宙中究竟有沒有黑洞呢？人們開始了一個世紀的尋找，直到今天人們依然把黑洞的存在定性為“可能”。

那麼霍金又做了什麼呢？

霍金對這個解又進行了一些嘗試，在愛因斯坦廣義相對論基礎之上又引入了量子場論，並通過量子場論的分析，對黑洞的性質又進行了更加詳細的描述。比如霍金提出了奇點理論、黑洞蒸發理論、證明了黑洞面積定理等等。霍金的數學功底非常強，他的理論都是通過完美的數學表達式得到的結果。但到目前為止，以上的理論還只是推測。黑洞是否真的存在，人們還處於懷疑階段。霍金也因此沒有獲得諾貝爾獎。

進入黑洞的任何物體都無法逃逸

首先，黑洞質量非常大，以至於連跑的最快的物體--光都無法逃逸。為了理解“逃逸”這個概念，我們從比較經典的例子出發，討論一下宇宙速度。

牛頓曾經說：一個炮彈在地面發射，如果速度比較慢，就會落回到地面。如果速度達到一定值，就不會落地，而是環繞地球運動。這個速度稱為第一宇宙速度，它的大小是7.9千米/秒。如果這個速度繼續增大到11.2千米/秒，物體就再也不會回到地球，而是逃逸到無窮遠處，這個速度也就被稱之為逃逸速度。

在經典物理裡，逃逸速度與星球質量和半徑有關：

其中G是萬有引力常數， M是星球的質量，R是星球的半徑。

我們會發現，如果星球的質量M越來越大，而星球的半徑R越來越小，逃逸速度V就會增大。如果這個速度增大到光速c，那麼任何物體都無法逃脫星球的引力了。

於是，我們利用公式

得到

這個就被稱之為史瓦西半徑。也就是說，如果一個星球半徑小於史瓦西半徑，就連光也逃不出去。

大家注意：以上過程是一個類比過程，這個方程最終是從廣義相對論得到的。雖然看起來史瓦西半徑公式和逃逸速度公式一樣，但他們的含義是不同的。

如果我們把地球質量

代入，就會得到地球的史瓦西半徑R=0.01m。也就是說當地球變成乒乓球大小時，地球就變成黑洞了。

掉入黑洞會怎麼樣

黑洞最引人入勝的地方是它會造成強烈的時空彎曲。時空彎曲的概念不太好理解，我們從一個簡單的例子來說明：

假如有一個引力很大的天體構成了黑洞，那麼它的外界有一個圓圈：視界，其半徑大小就是史瓦西半徑。

假設有一個人A逐漸接近視界，在視界之外還是有機會逃逸的，但一旦進入視界，即使速度為光速，也無法逃離黑洞，最終會撞向黑洞的中心點：奇點。

當這個人勻速接近黑洞，A認為自己在勻速直線運動。如果在遙遠處有一個人B觀察，他的感覺卻與A不同：而在B看來，A的速度越來越慢。最終當A接近視界邊緣的時候，B就會發現A靜止不動了。在B看來A永遠都不會進入視界，而是會成為一座在視界邊緣的豐碑。

這就是引力造成的時間變慢效應：距離黑洞越近，時間越慢。

不僅僅是黑洞，大質量物體都會造成周圍的時間變慢，大家應該看過一部科幻電影《星際穿越》的一個場景：幾個宇航員到一個星球僅僅停留幾小時，而在外圍空間軌道等待他們的宇航員卻在飛船上呆了20多年。

但是A自己看來，他是可以進入視界的。而且當A進入視界之後，就在也出不來了，因為即便他以光速運動，也無法從視界逃逸。視界內的所有現象都和視界外無關，視界內的任何信息都無法發送到視界外，所以我們可以說視界內和視界外是兩個世界。

我一般不喜歡把物理學和玄學搞到一起，但是視界內的宇宙與視界外隔絕這件事，真的很像人的死亡。人死了之後也許去了另一個世界，只是他們再也無法給我們傳達任何信息了。

更為有趣的是，在黑洞外，時間是單向的，空間是雙向的。也就是說，人不能回到過去，但是可以往前運動，也可以往後運動。不過，在黑洞裡面，由於時空扭曲的特別厲害，時間會變成雙向，可以回到過去。但空間卻變成單向的了，不能往回走，物體只能向前，往奇點運動。

在《星際穿越》中也有這樣的情節：爸爸通過了黑洞，穿越到過去，給他的女兒一些提示。進入黑洞之後時間的確變為雙向，可以到過去，然而視界內的世界與外界沒有任何聯繫，他爸爸不可能給女兒發信息，更不可能從視界出來。這一點上電影的解釋是什麼我還沒有研究清楚。

奇點是什麼？

它是黑洞中心一個密度無窮大的點，在這個點上一切物理規律和數學規律都失效了，類似於用一除以零這個表達式。所以我們才稱之為“奇”點。

在物體靠近奇點的過程中，距離越近引力差越大，最終物體會由於兩端受力差太大而被撕裂。

如何尋找黑洞

霍金預言：黑洞視界附近可以產生正負物質對，正物質放出，負物質被吸進黑洞，這樣一來黑洞質量會逐漸減少，稱為“黑洞蒸發”，所以黑洞也存在壽命，也正因如此，我們可以通過觀察黑洞的蒸發來尋找黑洞。

我們如果想銷燬一份文件，可以用碎紙機把它剪碎，再用火燒掉紙屑，但即便這樣，理論上信息並沒有消失，如果我們使用巧妙地方法進行還原，我們還是可以讀到原來的信息。但是黑洞不是這樣，它吞噬的所有信息都會永遠的消失，雖然黑洞也在蒸發，但是黑洞的蒸發是不攜帶任何信息的。黑洞是宇宙的超級碎紙機。

黑洞理論依然是宇宙學中最神奇的內容，期待著更多科學家進行討論。

李永樂老師

黑洞其實並不是黑色的，也不是一個洞，黑洞是指一個空間區域，這個區域的邊界被稱為“事件視界”，任何進入事件視界的事物，都再也逃脫它強大引力的束縛。因此可以理解為，進入了黑洞的事件視界，就算是掉進了黑洞。

那麼如果一個人掉進黑洞會發生什麼呢？答案是這個人很可能會死……但這不是絕對，在一些特殊的黑洞裡，這樣的事情也許就不會發生。

當一個人掉進一個小型黑洞時，那麼他就死定了。這是因為身體各個部位受到的引力不一樣，具體表現為離黑洞越近，其受到的引力就越大。由於黑洞的引力極其強大，相應的這個引力差也會加倍放大，所以當一個人掉進這類黑洞的時候，他就被這種引力差撕得粉碎，死得不能再死了。

然而對於大型的黑洞來講，就不會出現這樣的結果。對於黑洞的定義，在物理學有一個明確的標準，即一個物體的自然半徑小於它的史瓦西半徑，那麼它就被稱為黑洞。例如地球的史瓦西半徑約為0.9 釐米，就是說在質量不變的前提下，將地球半徑縮小成0.9釐米，地球就變成了黑洞。

在小於史瓦西半徑範圍內，即使光速也無法逃逸，因此可以認為史瓦西半徑就是黑洞的事件視界半徑，進入了史瓦西半徑，就算是掉進了黑洞。史瓦西半徑 (Rs）可以用公式 Rs = 2GM/c^2 計算出來（G為引力常數，c為光速，M為質量）。

通過該公式我們可以看到，一個物體的史瓦西半徑與它的質量是正比例關係。我們還需要知道的一個事實是，一個物體的自然半徑也與其質量相關，但它是與物體質量的立方根成正比例關係。

這就意味著當一個物體的質量很大時，它的史瓦西半徑就會超過自然半徑！換一句話來講，就是如果一個人掉進了一個質量巨大的黑洞，對於這個人來講，他在進入事件視界時並不會有什麼感覺，雖然他再也逃不出去了，但重要的是他還好好的活著，跟以前並沒有不同。

將整個可觀測宇宙的質量代入史瓦西半徑公式，你會驚訝的發現，我們所處宇宙的史瓦西半徑約為140億光年。也正因為這個原因，有科學家認為我們就是生活在一個巨大的黑洞裡。

除此之外，還有一種黑洞也可能存在一線生機，那就是高速旋轉的黑洞。由於黑洞質量巨大，它高速旋轉產生的離心力有可能與自身的引力相互抵消，並在其內部形成一個受力穩定的區域，這個區域被稱為“奇異環”。注意，黑洞的高速旋轉會對時空結構產生巨大影響，因此在“奇異環”很可能會存在時空裂縫，也就是我們平常所說的蟲洞！

如果一個人掉進了這種黑洞，理論上來講他不會被引力撕碎，他會緩慢的掉進黑洞內部的“奇異環”，然後通過蟲洞進入另一個時空！

對於黑洞裡面是什麼，現在的我們一無所知，以上所述各種情形，只是基於現有的理論基礎上進行的推論，事實到底是不是這樣，還需要未來的科學家來驗證。

回答完畢，歡迎大家關注我們，我們下次再見`

魅力科學君

首先，我想討論一下更小的物體，比如說氫原子。如果原子掉進黑洞會發生什麼。

有一個非常有趣的物體，就像黑洞一樣，叫做“磁星”。當一顆恆星正在塌縮，但沒有足夠的能量成為黑洞時，它就形成了。當一個氫原子靠近它時，整個原子實際上失去了它的基本性質。它的電子被撕裂，整個原子的軌道變形成長圓柱形，完全焚化。這整個現象的發生是因為它有著驚人的極高磁場。

我們從上面的例子中得到的結論是，在“黑洞”、“恆星中心”甚至“接近事件視界”這樣的尺度上，經典物理學不再起作用，現代物理學如相對論、霍金輻射、量子漲落控制了整個結果。

所以，讓我們來看看你掉進黑洞的情況，或者更準確地說，是事件視界(Event Horizon)。

1：落入一個小型黑洞。例如，由一顆10倍於太陽大小的恆星形成的黑洞。

這樣的黑洞有一個相當小的事件視界，可以彎曲時空，不會造成太多可觀察到的時間膨脹。要進入這種黑洞，很難不被吸積盤周圍形成旋轉物質焚燒。

假設你正乘坐一艘宇宙飛船直奔黑洞。最初，您不會感到空間包裹引起的任何顯著性差異。但是，當你接近視界時，黑洞的引力將隨著黑洞中心距太空船徑向距離的減小而呈指數增長。

你的宇宙飛船徑直飛向黑洞，那麼飛船的前端會感覺到比飛船尾部更大的引力。當你到達更接近事件視界時，這種差異將成倍增加。你的宇宙飛船將開始拉長長度(就像磁星中的氫原子一樣)。沒有一種材料能承受如此巨大的延伸力。

最終你會在到達事件視界之前解體。

如果你在到達事件視界之前，以某種方式避免瞭解體，你什麼都不會注意到。從事件視界到黑洞奇點中心，這將是一個非常快速的旅程。你會看到絕對的黑暗和絕對的寂靜，因為電磁波在這樣的引力場中不可能有相對論性運動，如果你還在你的宇宙飛船上，聲波也是如此。

在奇點發生了什麼？

由於奇點有能力消耗時空本身。一些科學家認為，它打開了通往其他維度或其他宇宙的入口。理論上可能有一個有限大小的黑洞的整個他媽的宇宙。在這種情況下，你會進入一個完全未知的宇宙。這個理論還定義了另一個維度中的一個類似的對應對象，稱為“白洞”，它將從這個宇宙中消耗的物質和時空拋到另一個維度或宇宙中。但這是最不可能發生的，因為它違反了熱力學第二定律，減少了這個宇宙的熵。

斯蒂芬·霍金對許多重要理論提出了不同的觀點，他認為黑洞在事件視界下可能有一個明確界定的表面，它將在有限的時間內蒸發，並以X射線的形式將所有物質輻射出去。

在這種情況下，你的宇宙飛船在到達奇點之前就會塌陷到黑洞的表面，並在能量的作用下及時蒸發掉。

等等，為何有東西能從黑洞裡逃（輻射）出來呢？

它可以被稱為霍金輻射。由於引力引起的高能場，事件視界上的量子漲落可以產生大量的物質-反物質對。大多數這樣的對重新崩潰以輻射能量，但是在事件視界中，反物質可以落入黑洞中以消除其中的物質，並且物質部分可以從事件視界的表面輻射出來。

2：落入超大質量黑洞，例如，在銀河系中心出現的超大質量黑洞。

相對於這樣的黑洞，我們實在是太渺小了，在視界附近，你不會感覺到任何引力的變化。

奇怪而真實的是，我們無法在進入之前發現事件視界。這是因為黑洞的大小。由於活動視界的巨大，吸積盤不會那麼劇烈，相對緩慢。因為離黑洞中心的距離很遠，我們不會覺得引力場有什麼變化。不像較小的黑洞，在那裡這種變化是超指數的。

由於黑洞的巨大質量，我們肯定會感覺到時間的膨脹。相對於地球上的老化速度，我們將在這個黑洞附近老化的相對緩慢。

如果您計劃根據船上的時鐘在地平線附近花費一年後返回地球。那麼你可能會發現地球上實際已經過了1000年。你實際上可以用巨大的黑洞作為時間機器穿越到未來。

而在進入事件視界後發生的事情和小型黑洞一樣。

死亡或進入其他維度/宇宙。

如果你有其他見解，可以在下方評論哦，我相信你的評論可以一針見血。

趣味說

這是個很有意思的話題，瞭解點相對論就不難回答這個問題。為了能說明問題首先做如下假設，就是人在這個過程中不管發生什麼變化依然活著（做這個假設是避免槓精說什麼高溫、那麼遠怎麼去的了等等，因為我們只是探討過程，別抬槓）。為了方便論述，不妨在這裡設掉進黑洞的人為A，而觀察著為B。

開始討論：A在奔向黑洞還沒有到達黑洞視界範圍時，對於A來看，他認為自己在勻速前進，而對於B來看，A的速度越來越慢，如果此時A不想去了，那麼他還可以回來，也就是說在視界範圍外空間是雙向的，時間是單向的。

當A到達視界範圍的臨界點時，B看A將是速度為0，永遠留在了那一處；

隨後A將被黑洞所吸引，進入黑洞的視界範圍，此時A將被拉長，奔向黑洞核心，此時如果A再想回來就絕對不可能了，也就是說空間變成了單向性。此時A如果回頭看，則看到的是A自己在視界範圍邊界的情況，因為時間是停止的，就是說時間變成了雙向性。由此可見，在黑洞視界範圍內外，時空發生了互換

聆雨觀瀾

雖然我無法瞭解黑洞，但我只能想象一下，腦補你如果可以進入黑洞。那麼你會很痛苦被拉伸，因為重力拉動非常巨大，從頭部到腳趾，就跟橡皮人一樣，不斷地被拉伸。當然也有可能是非常有趣的，你可能還死不了。

當陷入黑洞時，可能時間都會發生改變，比如說有人可以看到你掉下一個黑洞，他會看到你越來越慢地降落，可能這過程需要幾周，幾年甚至幾十年，直到你達到一個連光線無法逃離黑洞視界的地步。

與此同時，當你進入黑洞時，你看到外面的所有東西都將開始加速。你的家庭，孩子，孫輩，幾百代人可能會在幾分鐘和幾小時的時間內過去，當你潛入黑洞時，外面數十億年都將會過去。

慢慢地，慢慢地，你會看到整個宇宙只有一個圓圈。當你進入黑洞並向外看時，隨著圓圈會越來越小，你會看到所有的恆星和星系形成一束光，而且它變得越來越亮，越來越亮。

在此之前，你的身體可能會因為黑洞所施加的大量重力而產生裂痕。

當你陷入黑洞奇點時，可能就成為一粒塵埃了，這就是如果你陷入黑洞，沒有死的話，就是永恆了！嗯沒錯就是這樣。相對論，沒死就是活的。

萬物未解之謎

不用專業知識解答，畢竟自己不是個科學家，而且拿一堆公式出來，大多數人也看不懂，簡單來說說吧。

首先，你必須明白你再也出不來了。當你剛一接近黑洞時，你根本不會有什麼感覺。就像繞地球軌道運行的太空人，你將處於“自由落體”狀態，並且會感覺到失重。但是，一旦你開始接近黑洞那巨大的引力場—大概距離黑洞中心80萬千米，你會感覺到什麼是所謂的黑洞潮汐力。如果你進入黑洞時碰巧是腳先下去，那麼腳會比頭感受到更大的拉力，而你會有被撕扯的感覺。當你的身體快要發出“砰”的一聲這個臨界點時，一切會變得更糟，那就是你生命的終點了。

其次，所有的引力場都有一個脫離速度，在地球上，這個速度就是火箭進入太空的速度。一旦你來到了黑洞的邊緣，為了逃離，你需要跑的比光速還要快，而那是不可能的事。

因此，一旦你到了黑洞邊界，如果不能跑的比光還快，就再也出不來了。

南京小不點

掉進黑洞會發生什麼？

要回答這個向題，首先要明白黑洞的問題。

原本天文學界沒有黑洞這個概念，是印度阿三國的一個人，叫做強德拉賽卡，他研究愛因斯坦的廣義相對論研究的昏了頭，忽然想到，如果有一顆超大質量的恆星，那麼這顆恆星超大體積超大質量，引力也就超大，那他超大的體積將受不了他超大引力吸引，會向內塌縮成一個大密度的天體，這個天體的密度將大到連光線也無法逃逸出去。

強德拉塞卡並依據相對論推導出一個數值。(天文學界將這一數值稱為強德拉賽卡極限)。

當時天文學界也並沒有將強德拉賽卡的理論當回事，只是認為阿三國的人想出名想瘋了，也把相對論推導的沒影了，並將阿三的推導結果戲稱為“黑洞”。

誰知英國天文學家彭羅斯和斯蒂芬.霍金卻把強德拉賽卡的理論當回事了，極力推廣，世人也就相信了黑洞的存在。

按照霍金對黑洞的定義:

“任何非旋轉恆星，不管其形狀和內部結構如何複雜，在引力坍縮之後都將終結於一個完美的球形黑洞，其大小隻依賴於它的質量。”

所以黑洞不是洞，而是一個超大密度的球體，你也就掉不進黑洞，只能在事件視界處解體。

用戶2394723182969王

首先說明一下，不要覺得我是在誇張，我是認真滴！

“如果你成功的掉進了黑洞，那麼宇宙就終結了。”

根據廣義相對論，當一個人掉入黑洞以後，你所經歷的時間就慢了很多，可能你感覺剛過去一秒，外面已經過去了幾十億年。而對外面的人來說，隨著你逐漸靠近奇點（其實在你掉落到黑洞的視界之後外界就已經無法觀測到你了，我們假設外界可以觀測到你），你的下墜速度是越來越慢的，慢到宇宙毀滅了你還沒有墜落到奇點。

所以如果你還沒有掉進奇點，這時候你回頭看了一下外界，你可能會看到整個宇宙已經終結了，對你來說，可以認為你掉進黑洞，導致的宇宙終結。😁

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南國科技

老子曰:西方人粉碎死亡，東方人可以穿越，可以照此辦理。

來呀來杯酒呀

呵呵😄，我倒是很想親身體會掉進黑洞的感覺是什麼！

但是，掉不進去啊！所以只能是假設的回答你。假如掉進黑洞不外乎兩個結果。

第一個結果是，死翹翹！不留痕跡的死翹翹！即便是有靈魂存在，也難以逃脫被淨化成宇宙能量的下場！這個回答是基於黑洞是隻能進不能出的；引力強大到無法計算的天體情況下。

第二個結果，假如黑洞是兩個宇宙之間的時空通道，那麼在排除其它死亡因素的情況下，你可以到達另外一個宇宙空間去玩耍幾天再回來。去順便看看那邊有沒有一個另外的你，再順便買一個那邊的通訊設備回來，以便你回來以後和那邊的你保持經常的聯繫。

這兩種結果是能夠被大家接受的結果。那麼你自己希望是那種結果呢？

關鍵字: 霍金 愛因斯坦 科學