進入黑洞後會是什麼樣子？

都21世紀了，這個現代社會不了解一下宇宙就很文盲啊，現在了解一下宇宙中最神奇的東西吧：黑洞！

黑洞是現代廣義相對論中，宇宙空間內存在的一種密度極大體積極小的天體。黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡後，發生引力坍縮產生的。黑洞的引力很大，連光都無法逃脫。其實黑洞並不「黑」，只是無法直接觀測，但可以藉由間接方式得知其存在與質量，並且觀測到它對其他事物的影響。

理論詳解如下：

黑洞是一個任何物質都無法逃逸的空間區域。光當然也不能逃逸出黑洞，所以黑洞就成了全黑的物體。當然，霍金用量子理論證明，黑洞其實還是可以蒸發的。

一、小球在一個巨大質量的天體表面上的運動

假設小球在巨大質量的天體表面上拋。由牛頓萬有引力計算得到，如果初速度 u 不大，小球最終會下落到天體表面。如果初速度達到 7.9 公里每秒（在地球表面），小球就掉不下來了，而成為繞著天體旋轉的衛星。如果初速度超過 11.2 公里每秒（在地球表面，數值有沒錯？），小球就可以逃逸出天體，而飛入太空。這個逃逸條件用公式表示就是

。

其中 R 是天體的半徑。這個公式的實質是小球的動能比引力勢能的絕對值還大，所以小球的總機械能為正，可以飛到無窮遠。

二、把這個小球換成光波

在一定半徑以內（視界），光波也不能逃逸出來。光波的逃逸跟上面講的小球的逃逸非常相似，同樣受制於光速：

。

由於光速 c 是一定的，這個式子等價於

所以，只有在這個半徑 Rc 之外，光波才能逃逸出來。 這個半徑就稱為視界半徑,視界之內就是黑洞。這是拉普拉斯在牛頓力學基礎上所做的預言,它跟廣義相對論的結論驚人地一致。

三、黑洞內奇特的光錐

上圖中白色區域(Schwarzschild 度規），邊界 2GM 就是上面講的 Rc(略去了 c2)。其中，黃色區域的光錐是橫向的。意思是空間軸相當於時間軸，而時間軸相當於空間軸。這有什麼物理意義？這就看你如何理解時間和空間了。

設想一個粒子從外向黑洞入射，從左圖可以看到，光線都不可能跨越視界，粒子更是不可能跨越視界。但這是個假象，因為這裡時間 t 是無窮遠處的時間。進一步的分析可知，從粒子自身所攜帶的固有時來看，粒子是可以進入黑洞的。（文/知識探索）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！