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黑洞到底是什么？

黑洞,天体,恒星黑洞到底是什么？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

根据广义相对论，黑洞的视界面是一个单向膜，视界面以内是单向的，所以不会有任何物体（包括光）会在视界内往视界跑。也就是说，所有落入视界的物体都会不可逆地落向黑洞中心的奇点。它之所以不可逆的原因就是在视界内时空发生了互换，从视界面到中心奇点的方向从空间方向变成了时间方向。所以落入视界的物体我外界看来并非沿空间方向落向奇点，而是沿着时间方向落向奇点。而奇点在广义相对论里被定义为时间为0的点，用人话讲就是时间的终点！

史瓦西黑洞是一种非常极端的黑洞，它要求的初始条件非常苛刻：总电荷为0，总角动量为0，用人话说就是不带电，不自转。这对于一个由生命末期的大质量恒星核心坍缩形成的大质量天体来说，基本上是不可能实现的，因此一般来说，自然界不存在严格意义上的史瓦西黑洞。

那么自然界的黑洞都是什么黑洞？可以确定的是一般都是带自旋的黑洞，这种称为克尔黑洞。至于带不带电，一般也认为会带电，但这个我们其实不好确定。

关于克尔黑洞，它其实就是一种高速旋转的史瓦西黑洞，也是相对简单的，但已经比史瓦西黑洞复杂很多了。科幻电影《星际穿越》里的黑洞就是一个极端的克尔黑洞，说它极端是因为它的自旋速度极高，已经接近其自旋速度的理论上限了。

上面这个就是《星际穿越》里的克尔黑洞——卡冈图雅，这是接近其自旋赤道面的视角，有没有发现它的左右是不对称的？这就是克尔黑洞的典型特征，我们看到的是黑洞的吸积盘，它会在克尔黑洞高速自旋所产生的时空拖拽下沿一个方向绕黑洞高速旋转，这将使其中一边的吸积盘高速靠近我们，而另一边则高速远离我们，这就产生了严重的多普勒效应，导致靠近一边的吸积盘比远离那一边的吸积盘更亮。

这种根据理论绘制的克尔黑洞更符合事实，不过可能这会导致黑洞缺乏美感，所以电影里并没有这样呈现。而关于克尔黑洞的奇异特性我们可以从电影里了解，因为这电影的科学顾问是顶级的广义相对论权威，2017年度诺贝尔物理学奖得主基普·索恩，所以你其实完全可以把这部电影当做一部科普启蒙电影来看。

在电影中，男主角库珀落入了高维文明放置在黑洞奇点旁的超体空间中，你没看错，那是一个奇点旁，但这个奇点并非史瓦西黑洞中的中心奇点，而是一个极端克尔黑洞特有的，绕中心奇点旋转的外飞奇点。在理论里，这个奇点时空曲率并没有中心奇点那么大，而且由于高速绕中心奇点旋转，所以当库珀与它相遇时会在极短时间内擦肩而过，库珀的身体得以保留。

从上图你看见什么？没错，还有一个下落奇点，它跟外飞奇点一样都是极端克尔黑洞里高速绕中心奇点旋转的，而那个给库珀传送奇点数据的AI塔斯所落经过并记录下数据的奇点就是下落奇点。

到这里是不是已经觉得黑洞其实一点也不简单了，其实还有更复杂的，就是带电的黑洞。关于于带电黑洞，这篇文章的篇幅太长了，以后有机会我们再讲吧。

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回答于 2019-09-11 08:43:50

黑洞是宇宙天体椭圆轨道的两个焦点中的暗焦点(F2)，与天体(F1)对等存在的一个万有引力漩涡，就像一个无形绞盘一样。

近日，中国科学院国家天文台研究团队突破传统观测方法，发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，这颗70倍太阳质量的黑洞远超目前天文学理论预言的质量上限，被科学家们称为银河系内的“黑洞冠军”(如图1)，意义非同寻常，可以使人类社会文明程度进一大步。那么人们要问: 黑洞是什么？其与众多天体(星球)的关系是什么？现在没有答案，是一个世界科学界的空白。下面我用应用数学回答这一问题，填补这一世界科学界的理论空白，并作一理论说明:

我根据宇宙代数经典《道德经》中的“有物混成，先天地生……大曰逝，逝曰远，远曰反”的意思描述宇宙天体椭圆轨道之“道”的暗焦点(F2)黑洞(如附图2):

宇宙天体椭圆轨道之道，由所“有”明暗“物\"质“混合\"而“成，先\"于“天\"体(如太阳)和\"地\"(如地球)产“生\"，其路线是动点(如地球)M围绕F1(如太阳)和F2(黑洞)两个焦点，对立统一，达成共同体点(如地球)运转，“大\"力制止以可观的主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰\"的\"逝\"世死亡做法转; 对这种以可观的主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰\"的\"逝\"世死亡做法要“远\"离;“远\"离以可观旧主观的天体(如太阳)F1一个焦点指示的“曰\"的做法就是“反”对，绕暗物质焦点(如黑洞)F2这一个焦点，从相反的方向(原初出发点)转回，完成一椭圆周轨道之“道\"的一周。

椭圆图中1为大曰，2为(1曰)逝，3为远(1曰)，4为反(1曰)，5为动，《道德经》\"反者道之动\"，6为过半数，7为道，即万有引力票决半数以上为有效，可以成功返回到8、9、10，完成运行使命。地球绕日转一椭圆圈为一年，所以要大过年。

黑洞内部就是一个万有引力漩涡，就像一个无形绞盘一样。

其社会科学意义:

人和人以此自觉和谐相处，根治腐败，稳定有序的民主制度建设有了有效的参照的模式，证明《道德经》中的“大曰逝，逝曰远，远曰反”的意思是人掌握人和事物命运的椭圆轨道之“道”(如附图2):

这个椭圆轨道之道路线是动点M围绕F1(自己)和F2(对方)两个焦点，对立统一，达成共识点运转，“大\"力制止以主观的自己、领导、头脑(如行星)F1一个焦点指示的“曰\"的\"逝\"世死亡做法转; 对这种以主观的自己、领导、头脑(如太阳)F1一个焦点指示的“曰\"的\"逝\"世死亡做法要“远\"离;“远\"离以主观的自己、领导、头脑(如太阳)F1一个焦点指示的“曰\"的做法就是“反”对，绕对方、人民、身体物质(如暗焦点)F2这一个焦点，从相反的方向(初心出发点)转回，进行交换、票决评价、换届，完成一椭圆周轨道之“道\"的一周。

这就是中优秀传统文化中的概念:“道”、“大\"的意思。详见《解密红楼梦真味道》(含《道德经》译文)。

文/刘树成

附图:

1黑洞照片

2宇宙椭圆轨道模式图(作者原创)

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