北京时间2019年4月10日21时，全球同步发布了“事件视界望远镜”拍摄的首张黑洞照片。黑洞的“视界”神秘莫测，黑洞的内部结构更加匪夷所思。
提到黑洞，就绕不开“史瓦西半径”，在黑洞的“史瓦西半径”之内，光也无法逃逸，它是“可见区域”和“不可见区域”的分解，所以也叫“视界”。试想，会不会有一个黑洞的直径是8km，史瓦西半径是15km。从15km处，我们开始看不到它，15km和8km之间是什么？8km以内又会是什么？
黑洞是一种特殊的时空结构，是相对论中所预言的“时空收缩于一点”的地方。罗杰·彭罗斯在1965年和1970年之间的研究指出，根据广义相对论，在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似，只不过它是时间的终点。在此奇点，科学定律都不适用。所以，如果一个黑洞的史瓦西半径是15km，这个半径只是从外部来测量的。如果从黑洞内部来测量，因为时空已经收缩，黑洞的史瓦西半径会很小，甚至是零。
这是什么意思呢？假如我们把宇宙当作一张纸，从纸上裁剪一个1㎡的圆片当做黑洞，因为黑洞的时空收缩效应，我们要把圆片揉成一团才行。此时从这张纸上看，中间“窟窿”有1㎡，但揉成一团的圆片，实际面积远远小于1㎡。
1965年，纽曼求出一般黑洞的时空结构，称为克尔-纽曼黑洞。这种结构的黑洞内部有一个“奇环”，也就是时间终止的地方。物体可以在内视界内自由运动，由于奇环产生斥力，物体不会撞上奇环，不过，奇环附近有一个极为有趣的时空区，在那里存在“闭合类时线”，沿这种时空曲线运动的物体可以不断地回到自己的过去。
“闭合类时线”，就是时光倒流，我们科幻了无数遍的事情，据说就在黑洞内部一遍又一遍的重演。
黑洞的神秘远不止“视界”，比“视界”更神秘的是黑洞本身。宇宙漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
閱讀更多 飛魚科普 的文章
