深度长文：黑洞里面到底是什么？是另一个世界吗？

爱因斯坦的广义相对论，早就预言了黑洞这种神秘天体的存在，但直到2019年，天文学家才拍摄到了黑洞的照片，也验证了爱因斯坦当初的预言。

但是，更大的问题还在后面。其实是否拍摄到黑洞照片并不是很重要，因为天文学家们早就知道了黑洞的存在，拍摄到黑洞照片只是给大家吃了一颗“定心丸”。更大的问题是：黑洞到底是怎样的天体？黑洞里面到底是什么？

首先我们需要明白黑洞是如何产生的。我们平时所说的黑洞通常是指“恒星类”黑洞，也就是由大质量恒星形成的。大质量恒星在生命晚期，走向死亡的过程中会急剧向内坍缩，在引力作用下，几乎所有物质都会坍缩到一点，也就是所谓的“奇点”。

能够看出，黑洞其实也属于“恒星”的范畴，只不过是恒星死亡后的“坟墓”。知道了这些，再理解黑洞就相对简单一点了。

按照爱因斯坦的广义相对论，任何物体，尤其是大质量天体都会压缩周围的时空。举个例子，把一个铁球放在弹性布料上，铁球就会造成布料向下凹陷。这时候把一个玻璃球放在凹陷的布料上，玻璃球就会沿着凹陷的中心滚轮，看起来就像是被引力吸引一样。

上面所说的弹性布料就相当于时空结构，而铁球就相当于恒星等大质量物体，玻璃球相当于围绕恒星运行的行星等天体。恒星造成时空的弯曲，而行星等天体感受到了时空的弯曲做“测地线”运动，这就是引力的本质。

这里多说一句，用弹性布料来形象地描述时空弯曲，其实是不严谨的，因为太空中没有上下的概念，时空弯曲的方向是朝着物体的质心。网络上的示意图只是一种简洁的形象描述，主要是为了更通俗地表达时空弯曲，大家知道就行了。

也就是说，引力只是一种表象，其本质是时空弯曲。而且，质量越大的物体，对时空的弯曲程度越高，这与“铁球越重，对弹性布料的压缩程度越高”是一个道理。

比如说，太阳对时空的弯曲程度，就比地球更高。而黑洞则是一个非常另类的存在，它能把时空弯曲到极限。

但是，“弯曲到极限”到底该如何理解呢？其实严格来讲，这已经超出了当今物理学的研究范畴，因为物理学研究的事物都是具体的，可描述的，而极限的概念是抽象的，不能具体描述的。

这也是为什么物理学一旦遇到了“无限”的概念，往往都很头疼。

把时空弯曲到极限，是不是意味着彻底把时空击穿呢？就像刚才所讲的把一个铁球放在弹性布料上，如果铁球的质量足够大， 大到一定程度就可以把弹性布料完全撕裂，最终弄砸出一个洞。

事实上，科学家们早在20世纪30年代就已经开始这种问题了。爱因斯坦和罗森两人通过求解引力场方程，得到了一个解，也就是后来的“爱因斯坦罗森桥”，后来被称为“虫洞”，虫洞连接的是两个不同的时空，甚至有可能连接到另一个世界。

不过，在物理学家惠勒看来，虫洞这种结构是很不稳定的，理论上只要有任何物体进入，就会瞬间塌陷。后来随着量子力学的发展，科学家们从理论上论证了虫洞可以稳定存在，不过需要一种叫做“负能量”的东西帮助。

何为负能量？当然不是网络上经常出现的“戾气”，它是一个物理概念，与能量是对应的。物理学上，真空也拥有能量，最低的能量，被称为真空零点能。而低于真空的能量就是负能量。科学家们通过实验已经证明了负能量确实存在。

要维持虫洞的稳定，需要大量的负能量，而制造出足够的负能量是很困难的，需要巨大的能量。根据质能方程，能量又意味着质量，巨大的能量意味着巨大的质量，而质量很容易在引力作用下发生坍缩。

不管如何，在理论上虫洞的确是存在的，大自然也不反对虫洞的存在。而在著名科幻电影《星际穿越》里，就有黑洞和虫洞的故事情节描述。在很多科学家眼里，黑洞和虫洞是有机的整体，男主人公穿越黑洞，来到不可思议的五维时空，完全是另一个世界。

虽然《星际穿越》里的故事情节是虚构的，但有很强的理论基础。物理学理论告诉我们，虫洞不但存在，甚至宇宙中到处都有虫洞，你的身边可能就有虫洞的存在。只不过这些虫洞通常都很小，而且存在时间极短，宏观物体不可能直接穿越。

有科学家甚至提出，被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”，也就是量子纠缠，很可能就是通过虫洞来作用的。

除了黑洞之外，科学家们提出了更加疯狂的概念：白洞。从名字上就能看出来，白洞的性质与黑洞相反，黑洞吞噬任何靠近的物体，而白洞正好相反，它“只吃不吐”。

同时，黑洞和白洞通过虫洞连接起来，三者组成了一个有机的整体。科学家们甚至怀疑，我们的宇宙就是白洞“吐”出来的。

黑洞，其实并不是一片漆黑，因为它也在时刻向外辐射能量，当然不是直接辐射，毕竟没有任何物体和信息能逃离黑洞，而是通过“霍金辐射”这种间接方式辐射能量，在这个过程中慢慢蒸发，质量越大的黑洞蒸发越慢。

霍金不仅提出了“霍金辐射”理论，更是大胆提出，所谓的白洞其实就是黑洞，这就意味着，如果你不小心被黑洞吞噬了，别慌，你还会被黑洞“吐”出来的。但也有一个问题：被黑洞“吐”出来的你还是原来的你吗？

当然，科学是严谨的，以上关于黑洞，虫洞和白洞的描述其实都没有经过实验的论证，以目前的人类科学水平，也很难通过实验进行论证。

刚才讲了，我们的宇宙可能就是白洞“吐”出来的，这样说并非“空穴来风”，因为早在2014年，就有科学家发表论文称，宇宙大爆炸就是一个超大白洞“爆炸”出来的，是一个五维时空发生坍缩而产生的。

这是否意味着我们的宇宙其实原本就是一个黑洞呢？

别说，理论上还真有着这种可能。我们的可观测宇宙的史瓦西半径大约为138亿光年，这个数字正好与我们能观测的宇宙极限距离相吻合。既然如此，理论上讲，我们的宇宙真的可能就是一个黑洞。

在此基础上，我们可以大胆猜测，或许是更高维度的宇宙，比如说五维度时空宇宙里的黑洞发生了坍缩，以“大爆炸”的形式产生了我们的宇宙，四维时空宇宙。

而这一点其实在科幻电影《星际穿越》里也有所表现，男主人公穿越到五维时空，可以通过引力作用与四维时空里的女儿进行交流。

除了以上这些，黑洞还有非常突出的一点：奇点。奇点位于黑洞的正中心，其实严格来讲，黑洞就是奇点本身，由于奇点是没有体积的，因此黑洞其实也是没有体积的。而我们平时所说的黑洞大小，其实指的是黑洞“事件视界”的大小。

事件视界的半径就是史瓦西半径，质量越大，史瓦西半径也就越大。一旦越过事件视界，人类已知的所有物理定律全部失效，更不要说奇点本身了。

也就是说，无论对于奇点做出任何解释，都不会过分，因为任何可能性都会在奇点出现。由于无论是相对论还是量子力学，遇到了黑洞尤其是奇点都失效了，这意味着一定存在更高级的物理定律来诠释黑洞。

那么，如今的我们就没有任何办法去探索黑洞里面的世界了吗？

很遗憾，确实如此，我们只能探索黑洞与外部世界的相互作用，因为我们无法获取黑洞内部的一切信息。理论上讲，确实有一种方法可以知道黑洞内部到底是怎样的世界，而且这种方法简单粗暴。

直接飞到黑洞里面一探究竟。

但最大的问题是，即便我们发射探测器甚至直接派送人类飞到黑洞内部，而且假设探测器或者人类能完好无损，黑洞外面的人也无法获取任何信息，只有飞到黑洞内部的人才知道那里到底是怎样的世界，但是他无论如何都不可能把他看到的黑洞内部世界告诉给人类。

而且，对于黑洞外部的人来讲，甚至无法看到这个人进入黑洞，只能看到他飞到黑洞事件视界的那一刻，就永远停留在那里了，一动不动！

为什么会这样？

这是因为黑洞强大引力引起的时间膨胀效应。在黑洞外部世界来看，当一个人不断靠近黑洞事件视界时，他的时间会变得越来越慢，直到到达事件视界的那一瞬间，整个人都静止不动到了，在事件视界永恒存在。

但实际上呢？在他自己看来，早就坠入了黑洞。但外部世界无法看到这一幕，理论上直到宇宙毁灭的那一天也无法看到！

实际上这也告诉了我们，如果你想活到宇宙毁灭的那一天，其实很简单，有两种方法。第一，以光速飞行。第二，来到黑洞的事件视界或者直接进入黑洞。

第一种方法不太现实，毕竟光速是四维时空的速度极限。但第二种方法是可行的，只要找到一个黑洞就可以了，找到一个黑洞，理论上来到事件视界的一瞬间，你就能看到宇宙毁灭的场景，因为你的一瞬间，外部世界已经过去了无限长的时间！

那么，既然宇宙都毁灭了，你还会存在吗？

这是一个大问题，其实本质上还是黑洞的本质。正如一开始所说，或许在穿越黑洞的那一刻，你已经到达了另一个世界，另一个宇宙，而原来宇宙的命运就与你无关了。

完！