黑洞到底長(zhǎng)啥樣，是球體還是無(wú)底的漩渦？

先說(shuō)答案：黑洞看起來(lái)既像球體也像旋渦，但這都是假象，實(shí)體是一個(gè)看不見(jiàn)的點(diǎn)。

這個(gè)點(diǎn)的科學(xué)表述叫奇點(diǎn)，體積無(wú)限小，密度無(wú)限高，曲率無(wú)限大，溫度無(wú)限高。奇點(diǎn)當(dāng)然也可以想象成一個(gè)完美的球體，但到底什么樣子，永遠(yuǎn)也不會(huì)有觀測(cè)證據(jù)，因?yàn)槠纥c(diǎn)處是時(shí)空離散或者說(shuō)終結(jié)處，三維時(shí)空的人類(lèi)永遠(yuǎn)也觀測(cè)不到。

黑洞奇點(diǎn)在黑洞中心，圍繞著奇點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)球形空間，嚴(yán)格表述為時(shí)空因果臨界球面邊界，這個(gè)球形空間的半徑大小與黑洞質(zhì)量大小成線性正比，被稱(chēng)為史瓦西半徑，遵循的公式為R=2GM/c^2。

根據(jù)這個(gè)公式計(jì)算，一顆3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的典型恒星級(jí)黑洞，其史瓦西半徑約為9公里；人類(lèi)拍到的首張照片的那顆黑洞，叫M87黑洞，是M87巨型橢圓星系中心黑洞，距離我們約5500萬(wàn)光年，質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍，因此其史瓦西半徑約為195億公里。

人類(lèi)觀測(cè)到的黑洞視覺(jué)效果有些像光影組成的旋渦，但那只是在黑洞事件視界之外看到的光線與時(shí)空交錯(cuò)的假象，是黑洞強(qiáng)大曲率導(dǎo)致周邊物質(zhì)被吸積攪動(dòng)，以極高速度圍繞著事件視界旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)盤(pán)狀發(fā)光體，被稱(chēng)為吸積盤(pán)，盤(pán)中物質(zhì)碰撞發(fā)出強(qiáng)光，才襯托出中間那個(gè)黑乎乎的球狀空間，這個(gè)空間本來(lái)是看不見(jiàn)的。

時(shí)空因果臨界球面邊界被稱(chēng)為事件視界，事件視界內(nèi)測(cè)的任何物質(zhì)，包括光都無(wú)法逃逸，因此不被人類(lèi)觀測(cè)；事件視界外側(cè)的物質(zhì)則可逃逸，因此被人類(lèi)所觀測(cè)，并可以憑借觀測(cè)到的現(xiàn)象計(jì)算出黑洞質(zhì)量。

黑洞的事件視界，是一個(gè)完美的三維球面。嚴(yán)格地說(shuō)，靜止不轉(zhuǎn)的黑洞被稱(chēng)為史瓦西黑洞，是完美的正球體，但這種黑洞只是理論上存在，自然中不存在；旋轉(zhuǎn)的黑洞被稱(chēng)為克爾黑洞，是稍扁的橢球體，現(xiàn)實(shí)中基本都是克爾黑洞。

糾正誤區(qū)：黑洞事件視界不是洞口，也不是漏斗，是三維封閉的球形邊界，奇點(diǎn)在球心，所有物質(zhì)都坍縮集中在奇點(diǎn)上。

我們?？吹降暮诙磮D片，有的像旋渦，有的像漏斗，并不是黑洞的真實(shí)模樣，而是科學(xué)家或藝術(shù)家們，為了讓人們更直觀的了解黑洞，繪制的二維時(shí)空切片示意圖。為了描繪出時(shí)空彎曲的樣子，把三維空間簡(jiǎn)化成一張平面薄膜，黑洞質(zhì)量就會(huì)形象地在薄膜上壓出凹陷或漏斗狀，時(shí)空由此就變得彎曲，物質(zhì)乃至光線就會(huì)沿著彎曲的時(shí)空滑落，就像漩渦往里卷。

迄今為止，對(duì)黑洞內(nèi)部的狀態(tài)都還是一種理論描述和推測(cè)，因?yàn)樗腥祟?lèi)掌握的理論都在黑洞奇點(diǎn)處失效，因此黑洞內(nèi)部可能永遠(yuǎn)都是一個(gè)謎。但有一點(diǎn)是可以肯定的，黑洞已經(jīng)在宇宙中證實(shí)存在，且是宇宙中最極端的頂級(jí)天體，一切通吃。

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