什么是黑洞？所有的物质能转化为能量吗？回答了第一个问题，也就回答了第二个问题，黑洞是一个超级的能量“转化器”，它的一个显著特征是将所有的外来物质转化为内部的能量。网友提出了黑洞内部由什么组成的相关问题，我们知道，天体物理学家根据黑洞是否旋转、是否带有电荷的性质将它们划分为四种类型：不旋转不带电的黑洞，不旋转带电的黑洞，旋转不带电的黑洞，旋转带电的黑洞，其中，不旋转不带电的黑洞称为史瓦西黑洞，不旋转带电黑洞称为R—N黑洞或赖斯纳——纳自敦黑洞，旋转不带电黑洞程为克尔黑洞，旋转带电的黑洞称为克尔——纽曼黑洞。我们在黑洞类型的词条上可以看到第五种类型的划分，即：彼此绕转的双黑洞，这种划分不是依据黑洞是否旋转、是否带电的性质，而是依据黑洞的组合方式来划分，有的黑洞独自存在，有的黑洞“成双结对”地在天空中漫游。有数十种科普图书介绍了黑洞的概念，黑洞的性质和内部的结构，霍金在撰写了《时间简史》，《果壳中的宇宙》，《黑洞不是黑的：霍金BBC里斯讲演》等畅销类图书，其他作者撰写的科普图书还有：《黑洞之书》、《黑洞：不可思议的神秘宇宙之谜》、《死亡黑洞》、《黑洞简史》等。
黑洞是什么？我们将这一问题展开，还可以提出数十个、数百个、甚至更多的相关问题，诸如：黑洞是连接另一个宇宙的通道吗？与黑洞的性质刚好相反的“自洞”是否存在？如果一位宇航员掉进黑洞，那么在黑洞内的宇航员将发生什么，将看见什么？在视界以外的“黑洞观测者”将看到怎样的情形？进入黑洞的物质会产生物质信息的丢失吗？或者被黑洞呑没的天体会造成天体信息的迷失吗？“黑洞物理学”包含了一个个妙趣横生的问题，这是科学爱好者对天空的“幽灵使者”十分着迷的主要原因。本作者也是“黑洞发烧友”之一，曾经在文章中这样写到，“一个幽灵，一个黑色的幽灵在宇宙天空徘徊”。除了用“黑客帝国”、“邪恶轴心”、“我是大胃王”等词语来形容黑洞以外，本作者还提出过将“黑洞”这个术语改为“黑星” 、“黑恒星”、“黑体星”、“黑辐射星”的科普建议，黑洞这个术语容易使读者产生两点误解，一是会以为黑洞是完全黑的，实际上“黑洞不黑”，它有“黑体辐射”产生；二是会以为黑洞是个“大洞穴”，其实黑洞像一个“超级原子”，质量集中在黑洞的中心，可能存在“黑洞奇点”，黑洞视界是它的引力作用范围，黑洞像原子一样，内部结构“空空荡荡”，黑洞内部存在我们未知的量子随机作用机制。
从哲学的视域认识黑洞，本作者提出两点看法，第一；以万有引力理论和以广义相对论为基础都能预言黑洞的存在，万有引力理论和广义相对论对黑洞的预言性符合哲学逻揖论的“等效原理”。万有引力理论的奠基者牛顿错失了对黑洞的预言，同样，广义相对论的提出者爱因斯坦没能大胆预测黑洞的形成，这不至于是他们两人一生当中犯下的“最大错误”，两位“天空的立法者”主要关注天体的运行规律，而不是主要研究天体演变的物理学问题，两位科学大师是理论天体物理学家，而不是观测和结构天体物理学家。1783年，英国剑桥的科学家约翰·米歇尔以万有引力理论为依据预言了黑洞的存在，他在一篇公开发表的文章中指出，一个质量足够大、密度足够紧致的恒星会产生足够強的引力，以致于恒星发出的光都不能逃出它的強大引力，人们看不到这种恒星发出的光，却能发现它的引力吸咐作用。米歇尔实际上将“黑洞”理解为“黑恒星”。
1916年，在爱氏发表广义相对论的第二年，德国天文学家、物理学家卡尔·史瓦西求出了爱氏场方程的一个解，“史瓦西半径”的解表明，如果一个天体在自身引力的作用下将物质集中于空间的一点，这个“点物质”就是黑洞的“奇点”，在“点物质”周围将形成一个“划圆圈”的边界、或“视界”，在这个边界围成的球状空域，即使是宇宙中运动速度最快的光也无法逃离。史瓦西以广义相对论为依据，预言和定义了“黑洞”的存在和属性，它是一种周围的时空弯曲到连光都无法逃离的天体，美国物理学家惠勤将这种最奇异的天体称之为“黑洞”，这个词语似乎不是从专业的角度、而是从富有感染力的流行用语来使用的。“史瓦西半径”的解表明，任何一个实际半径小于史瓦西半径的物体都将转变为一个黑洞，比如：银河系中心超大质量黑洞的史瓦西半径为780万千米；太阳被压缩到3千米的半径时将转化为一个“太阳黑洞”、或太阳的史瓦西半径为3千米；地球被压缩到9毫米的半径时将转化为一个“地球黑洞”、或地球的史瓦西半径为9毫米。天体物理学家用“史瓦西半径”概念科学地定义了黑洞的内涵，如果一个天体的半径小于史瓦西半径，那么在这个半径以内的任何物质、包括光线都不能逃出引力的束缚，该天体将在坍塌的过程中形成黑洞。
万有引力定理和广义相对论具有预言黑洞存在的同等效力，米歇尔和史瓦西对天体形成黑洞的“临界质量”计算符合哲学属性论的“等效原理”，而广义相对论对黑洞天体模型的描述更为精确、完整而合理。第二，牛顿和爱氏的引力理论并未规定黑洞的形成只有“死亡恒星”的一条路经，黑洞通过大质量死亡恒星的形成和黑洞通过大密度物质的形成符合哲学引力论的“等效原理”。一种是真实存在的，被天文学家大量观测到的黑洞，它是通过大质量的死亡恒星在引力坍缩过程中形成的，老年的大质量恒星不能维持内部的热核反应，它没有足够的热辐射力来平衡自身物质的引力，中心区的热核反应停止后，各类恒星内部的物质“势下可挡”地冲向中心区域，在“大挤压”之下最后形成一个密度无限大，体积无限小的能量点、或“奇点”。黑洞的形成方式证明了所有的物质能够转化为能量。
除了通过恒星的转化形成黑洞以外，还有一种假设的“原初黑洞”，它是黑洞与宇宙学大师霍金在上个世纪七十年代提出的概念，霍金认为在宇宙发生“大爆炸”的时刻，巨大的冲击能量将不同空域的物质粒子挤压成极度密实的结构体，“原初黑洞”得以产生，这些早期的黑洞至今仍在宇宙空间四处游荡，它们有可能形成质量更大的黑洞，一些物理学家相信，在2015年9月第一次发现的引力波事件中，两个在10多亿光年外发生了碰撞与合并的中等质量黑洞可能来源于宇宙的原初黑洞。霍金的计算表明，典型原初黑洞的质量为10亿吨，半径为10到30厘米，它是一种微型黑洞。迄今在宇宙中发现的最大质量黑洞为太阳质量的120亿倍，2015年3月，北京大学的一支天文团队发现了“宇宙之最”的超大型黑洞，科学家对于它的形成不能给出完整的解释，同样，有很多的黑洞之迷等待未来科学家的破解，黑洞是宇宙“真正的信使”，人们期待它们能够带来更多的宇宙信息，这种“天真浪漫”的期待似乎与人类的命运无关，只与宇宙的终极命运相关，其实不然，黑洞在吞噬物质，毁灭星球的同时也通过辐射和大喷发的形式“吐出”新形态的物质，这是一种动态的平衡过程，黑洞对恒星和星系的形成和演变发挥了关键作用，而人类的生命是在恒星和星系漫长的演变中形成和进化的。
（宇宙手稿：邓如山
时间：2018-12-23）