深度长文：解读黑洞的本质，黑洞或隐藏着宇宙的终极奥秘！

爱因斯坦的广义相对论早就预测出了黑洞这种诡异天体的存在，不过长期以来，天文学家们在现实中并没有观测到黑洞。

到了2019年，经过数年不断观测，天文学家们终于拍摄到了人类历史上首张黑洞的照片，一张看起来如此简单的照片，凝聚了天文学家们的心血，同时也再次印证了广义相对论的正确性。

不过，照片中的黑洞其实距离地球非常遥远，远在5000万光年之外，而最近的黑洞距离地球也有上千光年。如此遥远的距离，人类很难近距离观察黑洞直接探测黑洞。更多的时候，天文学家们只能在现有理论的基础上，间接探测黑洞，通过黑洞与周围天体的相互作用获取更多信息。

天文学家们早就知道，黑洞凭借强大的引力能吞噬一切靠近的物体，不过这都不算啥，天文学家们甚至发现了一个更恐怖的事实：黑洞甚至会删除我们的宇宙！

我们需要从头开始说起。

目前我们所讲的黑洞，基本上都是指“恒星”黑洞，也就是说，大质量恒星死亡之后产生的黑洞。

黑洞之所以如此特殊，就在于奇点和事件视界。

所谓奇点，其实就是黑洞本身。黑洞强大的引力把所有物质都压缩到一个无限小的点，这个点没有体积，也就是所谓的奇点。也就是说，理论上讲，黑洞就是奇点，所以黑洞是没有大小的。

而我们通常所讲的黑洞大小，其实指的是黑洞“事件视界”的大小。每个黑洞都拥有自己的事件视界，这个事件视界有大有小，与黑洞的质量有关。具体来讲就是以史瓦西半径为半径，以奇点为圆心组成的球体，球体的边界就是事件视界。

从命名就能够看出，事件视界是“事件”的分界线，一旦越过事件视界，事件本身就不存在了，同时时间和空间也不存在了，相当于那完全就是另外一个世界。

理论上讲，如果一个物体能以光速飞行，在事件视界恰好可以不被黑洞吞噬，但也不能逃离黑洞。通俗理解就是，黑洞的逃逸速度超过光速，而现实中超光速是不被允许的，所以任何物体一旦越过事件视界，就难逃被吞噬的噩运！

不要说光线了，任何信息也都不可能从事件视界内部逃出来。也就是说，理论上讲，无论如何我们都不可能获取黑洞内部的信息。

不过，黑洞边缘会随机上演“霍金辐射”，黑洞也正是通过“霍金辐射”缓慢蒸发的，在极其漫长的时间过后，看似永恒的黑洞也会蒸发完毕。

什么是霍金辐射呢？

简单讲，在黑洞附近的真空环境，会随机上演量子涨落，衍生出虚粒子对，通常情况下，这些虚粒子对会瞬间湮灭。但也会偶尔出现这种情况：某个虚粒子随机掉进了黑洞里，另一个虚粒子由于找不到“另一半”了，就会以实体粒子的形式逃逸到太空。这个过程就相当于黑洞蒸发了。

不过，霍金辐射的过程是相当缓慢的，最大的黑洞需要大约10的1000次方年才能蒸发完毕。

但无论如何，时间会“消灭”一切，包括黑洞。

其实，黑洞通过霍金辐射的方式蒸发，并没有什么反常的。但问题就在于，等到黑洞蒸发完毕之后，那些被黑洞吞噬的物质信息也就不存在了。但是物理定律表明，信息不会无缘无故消失，信息是比物质本身更基本的存在。

举个例子，同样是碳原子，但如果碳原子的组合方式不同，就会得到完全不同的物质，可能是煤炭，但也可能是稀有的钻石。而煤炭与钻石的本质不同就是信息。

还有，如果不断往钻石里添加其他元素，你有可能得到一个苹果，甚至得到一个人也不稀奇。

那么，等到黑洞消失之后，那些被黑洞吞噬的信息是不是也消失了呢？这其实就是黑洞信息 悖论。在科学家们眼里，物质可以消失，但信息绝不会消失。

科学家是如何解释黑洞信息悖论的呢？有几种猜想。

第一，信息当然不会消失，只是有可能以某种不为人知的方式隐藏起来了。隐藏在哪里呢？有可能是另一个宇宙里。科学家们认为，黑洞的另一端可能连接着其他宇宙，被黑洞吞噬的物体信息并没有真的消失，而是在另一个宇宙里，只是我们的宇宙很难直接与其他宇宙互动。

打个比方，这就像你的硬盘里有很多资料，包括各种你喜欢看的电影和电视剧。但一不小心硬盘坏掉了，无论如何都无法读取，你的硬盘就会彻底沦为一块废铁。但其实硬盘里的影视资料仍旧存在，也就是信息仍旧会存在，只是你无法读取那些信息罢了。

第二，信息并没有消失，也没有进入另一个宇宙，而是以某种我们还不知道的方式储存在黑洞的某个地方。因为人类目前已知的所有物理定律在黑洞面前都失效了，意味着科学家们对黑洞的了解其实是非常有限的，黑洞储存信息的方式很可能超乎我们想象。

第三，或许信息真的消失了，而且永远消失了。这种观点看起来太不可思议了，毕竟它违反了大自然法则。但问题就在于，我们信以为真的大自然法则真的是不可动摇的吗？或许人类只了解了大自然法则的皮毛，更高级的物理定律可能完全颠覆我们的宇宙观。

但无论如何，人类很难接受如今的大自然法则被颠覆，因此大多数科学家依旧坚信被黑洞吞噬的信息，大概率以某种方式隐藏了起来，隐藏在哪里呢？

事件视界！

而这种观点其实也被称为“全息理论”，认为黑洞吞噬的物体信息永久地保留在了事件视界上，而黑洞通过霍金辐射会把这些信息都带走。

往深了讲，关于黑洞的“全息理论”其实就是“全息投影”的延伸。

何为全息投影？简单讲就是，在二维平面上制造出三维的假象。现实中这种现象很常见，比如说我们经常用到的信用卡上，就有“全息投影”原理，上面的图像本身确实是二维的，但看起来并不是二维，而是三维的。

而黑洞的事件视界其实也是二维的，科学家们怀疑，黑洞很可能把所有的信息都储存在了时间世界，给我们一个三维的假象。

如果深入探索这个问题，会得到一个让人抓狂的事实。假设人类生活在黑洞里面，我们感受到的三维世界，在黑洞外面来看，我们感受到的三维其实只是事件视界的二维投影罢了。

也就是说，对于生活在黑洞里面的人类来讲，我们当然不可能意识到自己只是二维的编码。

是不是觉得有些疯狂？难道人类生活的世界真的是二维虚拟投影？

当然，以上的观点也只是科学家们的大胆猜想，所以我们也不必过分担心，但无论如何，确实有那么一种可能性。

其实，涉及到黑洞的任何言论目前都要靠猜想，毕竟人类对黑洞的了解认知还非常有限，即便未来某天人类能近距离靠近黑洞，也很难直接获取黑洞内部的信息，除非我们如今已知的大自然法则被彻底颠覆，有一套更高级的物理定理完美诠释黑洞。

这也是科学家们如此执着地探索黑洞的主要原因，因为人类相信黑洞一定隐藏着更深刻的大自然法则，甚至会是通向宇宙终极奥秘的一把钥匙！