一轉眼人類拍攝到的第一張黑洞照片已經過去一年了，但是還是有很多人不瞭解黑洞到底是什麼樣的，它是球嗎？還是一個二維的洞口？正面反面一樣嗎？上面看下面看有區別嗎？

圖：拍攝到的黑洞照片組成的笑臉

的確，一張二維的照片，按網友話說就像點了火的蜂窩煤，這張二維圖片並無法展示出三維形態。更不要說網路中千奇百怪的黑洞照片，到底哪一種形態是真的？其實大部分照片可能都是準確的只是描述的角度不一樣，例如：時空扭曲的黑洞，非時空扭曲下的黑洞本體，帶引力透鏡還是不帶引力透鏡，旋轉還是不旋轉，三維還是立體等等，今天我們就來講講，黑洞本該是什麼樣子的，因為其他因素的應該它又會呈現什麼樣的狀態！

先來個最簡單的！

圖：簡單的黑色圓盤，似乎周圍有一個環，這是對視界的一種過度簡化的描述。

最古老的插圖是簡單的圓形，黑色的圓盤，擋住了它後面所有的背景光。為什麼當時的學者會這麼設計呢？想想黑洞的性質就知道了。黑洞的質量非常大，體積非常小，以至於它表面的逃逸速度大於光速!因為光速是資訊和能量傳遞的極限速度，即使是黑洞內部粒子之間相互作用也無法超越光速。黑洞內部的物質或能量會坍縮成一個奇點，在黑洞周圍會形成一個視界。在這個球形的空間區域中，沒有光可以逃逸，所以它應該是一個黑色的圓圈。從任何角度看去就像一個黑的圓盤疊加在宇宙的背景之上。

圖：黑洞不僅疊加在背景上，它巨大的引力會產生引力透鏡效應，從而拉伸、放大和扭曲背景的光。

愛因斯坦《廣義相對論》中描述了引力會使時空發生彎曲，而黑洞又是宇宙的引力之王，所以視界的大小與周圍的空間背景，需要與引力效應產生的空間曲率相稱。這個版本的黑洞更詳細，更準確地描述了黑洞的樣子。但是我們離完美的版本還有很長的路要走，這個黑洞並沒有考慮到前景物質和黑洞周圍的吸積，我們繼續升級。

圖：活躍的黑洞，它正在吸積物質並向外加速噴射兩股物質。

黑洞巨大的引力效應，黑洞會使靠近它的物質高速旋轉形成吸積盤。它能吞噬萬物，無論是小行星，氣體雲，甚至整個恆星都能吞噬，潮汐力會將靠近它的物質撕裂。由於角動量守恆，以及各種粒子之間相互碰撞，所以在黑洞周圍會形成一個高溫的圓盤狀的物體，時時刻刻向外釋放熱輻射。在最內部的區域中，粒子偶爾會掉進去，從而增加了黑洞的質量，而黑洞前面的物質會遮蓋黑洞球體的一部分。這樣的黑洞一般存在於星系中心。

實際上，視界本身是不透明的，你不應該看到它背後的物質。

圖：電影《星際穿越》中的黑洞就非常精準地描述了視界，它屬於一類非常特殊的旋轉黑洞。

我可以毫不誇張地說，這樣的黑洞甚至比NASA專業製作的黑洞更準確。即便是專業人士也會對黑洞的形態存在很多的誤差。真的是隔行如隔山，而電影特效公司卻能描繪的如此準確並細緻，製作影片圖片的事情，還是好萊塢電影視覺製作更為靠譜（或許是它們為了票房不惜血本，呵呵開個玩笑）。

劃重點：黑洞並非主動吸引物質，它們只是在直線運動，因為時空的扭曲，導致直線的路徑指向了黑洞，所以是巨大的引力使它們往下掉的狀態。還有一點就是無論恆星還是一隻螞蟻，都不會因為引力把它們撕裂了。這只是潮汐力的作用，即離黑洞中心越近，時空的扭曲程度越大，當一隻頭向著黑洞螞蟻走了進去，它的頭引力較大，臀部離黑洞中心相對頭部較遠，所以會出現頭部和臀部被拉伸的效果，體會一下蘭州拉麵師傅抻拉麵的感覺。

一般來說，黑洞很少單獨存在，它的附近都會有其他物質，被它的引力支配著按軌道運動，比如我們星系的中心。

圖：銀河系中心人馬座A*黑洞的x射線和紅外線合成影象。

它的質量約為400萬個太陽，周圍環繞大量高溫氣體（被X射線加熱）。

我們無法看清黑洞內是什麼樣子的，因為它不發光!我們所能做的就是觀察一個特定的波長，看到從黑洞周圍、前後前後發出的光的組合。

圖：視界望遠鏡透過波長的模擬了黑洞視界的可能的輪廓。

對於黑洞來說，x射線無效，因為x射線光子太少了，並且也不能看到可見光，因為銀河系的中心是不透明的。紅外線也白扯，因為大氣阻擋了紅外線。我們能做的就是透過無線電，可以在全世界範圍內模擬，來得到可能的最佳解析度。

圖：利用半個地球中分佈在各處的望遠鏡觀察視界（2019年的黑洞就是這麼來的）

銀河系中心的黑洞的角度大小約為37微弧秒，而這個望遠鏡陣列的解析度約為15微弧秒，所以我們能夠看到它!在無線電頻率上，絕大多數的輻射來自於在黑洞周圍加速的帶電物質粒子。

圖：根據黑洞吸積盤模型，以及無線電訊號得到的五種不同的廣義相對論模擬結果

在2019年之前，科學家希望預測的黑洞視界是存在的，視界有一個特定的尺寸，它會並阻擋來自它背後的光。同時科學家也希望在視界前面會有一些訊號,不過這些訊號可能會很混亂，因為黑洞極度扭曲時空會使周圍的環境極為混。

當黑洞的吸積盤盤朝我們旋轉時，一面更亮，而當磁碟旋轉時，一邊比較模糊。由於引力透鏡效應，視界的整個“輪廓”也有可能是可見的。無論吸積盤是“側對”還是“面對”，都將極大地改變訊號，如下面的第1和第3面板所示。

圖：吸積盤的方向，無論是正面(左邊兩個)還是側面(右邊兩個)，都黑洞的形狀在我們看來會有極大的差別。

而我們得到的結果，也和我們想象中的一樣，這就是黑洞真實的樣子，以及這個樣子的由來！

圖：拍攝到的黑洞

以下8步揭示黑洞的基本性質：

1. 引力子＋光子≡中微子

中微子不帶能量，光子帶1份+h能量，所以引力子必須帶1份-h能量。中微子中鎖閉了一個靜光子，這個靜光子就是暗能量。

2. 中微子團在宇宙空洞的冷極（-273丶15℃）中會凝結形成中微子冰（中微子玻色-愛因斯坦冷凝態超流體），中微子冰就是暗物質。

1920年玻色和愛因斯坦預言宇宙中存在第五態玻色-愛因斯坦凝聚態，現在已經被證實。

3. 中微子冰再經過一個聚集過程當聚集物的質量超過霍金質量後就形成先天黑洞。

4. 黑洞沒有反黑洞，黑洞是超流體象水珠子，溫度永遠是-273.15℃。

5. 黑洞在不停地自轉，形狀隨自轉速度增加會越來越扁平。

6. 黑洞是宇宙中唯一有生不死的特殊天體，可以不斷長大，或可能被大黑洞吞併。

7. 黑洞永遠不會爆炸。

8. 當黑洞吸收被吞噬外周星體的角動量後可以使自轉線速度加快，當自轉心間速度達到光速時，就變成白洞，這是黑洞就是宇宙創生核，可以將空間撕裂創生正反物質。

光子→正中子＋反中子

這就是大家熟悉的太極☯生兩儀過程。

以上8個步驟揭示了宇宙無中生有的過程。

老子曰：天下萬物生於有，有生於無。無為土地之始，有為萬物之母。

　　探索黑洞的神奇奧秘必須要清楚黑洞到底是什麼，是一種怎麼樣的存在？

圖示：《星際穿越》中的黑洞“卡岡圖雅”—深不見底的黑色中心與明亮立體的氣體圓環

　　從廣義相對論的角度出發，我們的宇宙空間中有一種密度超級大體積卻非常小的天體我們稱之為黑洞。既然黑洞被劃分為天體的範疇我們就可以把黑洞理解為形狀為球體。因為我們所說的黑洞並不是“黑色”的，只是因為黑洞有有著非常大的引力連光線都會被黑洞捕獲，所以我們觀測的黑洞都是透過間接方式觀測的，並非直接方式。

圖示：2019年4月10日，科研人員釋出了首張人類捕獲的黑洞照片。

　　說一個很簡單的例子，我們都知道風的存在但是我們無法觀察到風的動向，但是可以透過參照物來發現比如晃動的樹葉。我們就是透過同樣的方式來對黑洞進行科學觀察的至於黑洞裡邊到底有什麼仍然是個謎！

　　在愛因斯坦廣義相對論的基礎上我們知道了當一個天體坍縮到一個臨界半徑（也就是事件視界半徑）的時候，其物質將會繼續坍縮直到中心處的奇點，在視界內引力是非常大連光都無法逃脫所以我們就無法看到它，物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒為它命名為黑洞。

　　黑洞的質量主要集中在最中心的奇點上，黑洞的奇點會在自身周圍範圍內形成一個巨大的引力場。引力範圍內的臨界半徑也就是視線能夠到達的介面我們稱之為視介面。

　　既然黑洞不能被觀察到科學家們只能去尋求另一種方式進行間接觀察，恆星級黑洞的存在往往周圍都會有其他恆星，這時黑洞就會將恆星的氣體“撕扯”到它的身邊，這樣我們所熟知的吸積盤就產生了也是就是溫饒黑洞旋轉的氣體盤。

　　當黑洞撕扯積累的氣體過多時會受到黑洞磁場的作用，沿著黑洞的轉動方向被拋射出去形成噴流。在這兩種現象中氣體和一些其他的物質在運動過程中會釋放出非常強的引力勢能，這些引力勢能最終轉化為光和熱，這樣科學家們透過這種間接的觀察方式就能夠發現了黑洞的存在。

　　另一種方法就是我們對銀河系中心的發探索讓我們發現了安靜黑洞的存在，我們已知每個星系的中心都會有黑洞的存在，在對銀河系中心銀心區和銀心區附近的恆星的長時間觀察過程中我們發現這些恆星不僅在轉動而且還在圍繞著一個看不見的中心點在轉動（圖中五角星標註的位置）。

　　這個中心點的區域非常小比太陽系的範圍要小的多，但是此區域居然包含著質量為太陽410萬倍的天體，科學家認為這神秘的天體就是銀河系的黑洞，也可能是黑洞的候選體。

圖示：黑洞的合併過程

　　第三種間接方式是我們透過對黑洞聲音的捕捉髮現了黑洞的痕跡，當兩個黑洞在宇宙中相遇發生碰撞時會發生震動從而產生一種心頻率的引力波，這種頻率的引力波可以與鋼琴上的C、G音符相對應。透過對這段音符的聆聽也是讓我們首次返現了兩個質量差異較大黑洞的碰撞合併。

透過以上的瞭解我們就會發現我們所能瞭解的形狀只是間接的形狀。因為沒有方法對黑洞進行直接觀察，所有隻能透過對黑洞視界的觀測來判斷黑洞的形狀為球體。

黑洞的形狀

在某種意義上，黑洞就是一個球體，任何在其史瓦西半徑(黑洞中心到視界的距離)內的東西都無法逃脫它的引力。因此，在無限密集的中心周圍有一個黑暗的球體，或者說奇點，沒有任何東西可以逃脫。

黑洞是如何形成的？

黑洞有一種與生俱來的迷人之處。也許是因為它們是潛伏在太空中的隱形野獸，有時會把經過的星星撕成兩半，然後把它們的殘骸散落開來。不管它是什麼，這些奇怪的宇宙物體繼續吸引著科學家和普通人。

但是黑洞是從哪裡來的呢?它們是如何形成的，又是什麼賦予了它們如此可怕的破壞力? 在回答這個問題之前，我們必須問一個更基本的問題:到底什麼是黑洞?基本上，它是一個物體或空間中的一個點，那裡的引力非常強大，任何東西都無法逃脫。”甚至光波也被吸進去，這就是為什麼黑洞是黑色的原因。

當大質量恆星到達生命的盡頭時，它們融合成氦的氫幾乎耗盡。因此，這些巨型恆星開始燃燒氦，將剩餘的原子熔合成更重的元素，直到鐵元素的聚變不再提供足夠的能量來支撐恆星的外層。這些頂層向內坍縮，然後爆發為一種強大而明亮的爆發，稱為超新星。

然而，恆星的一小部分還在後面。如果這顆殘骸的質量約為地球太陽的三倍，那麼這顆殘骸恆星強大的引力將壓倒一切，構成它的物質將被擠壓成一個密度無窮小的無限小點。已知的物理定律實際上無法處理這種令人費解的無窮大。在某種程度上，它們會崩潰，我們並不知道會發生什麼。

如果這個恆星遺蹟是單獨存在的，一個黑洞一般就會在那裡無所事事。但是，如果氣體和塵埃圍繞著這個物體，這些物質就會被吸入黑洞的內部，當氣體和塵埃升溫時，就會產生明亮的光脈衝，像水進入排水溝一樣旋轉。黑洞將把這個質量併入它自己的質量中，從而使這個物體得以成長。

如果兩個黑洞相遇，每個黑洞的強大引力會吸引另一個，它們會越來越近，繞著彼此旋轉。它們的集體質量將震動附近時空的結構，發出引力波。2015年，天文學家透過鐳射干涉儀引力波天文臺(LIGO)發現了這種引力波。

科學家此前已經發現了黑洞存在的間接證據，他們目睹了我們銀河系中心的恆星圍繞著一個巨大的看不見的物體旋轉。這樣的超大質量黑洞——其質量可能是我們太陽的數十億倍——如何形成是一個懸而未決的問題。

研究人員認為，這些超大質量的黑洞曾經小得多，在我們宇宙的最初日子裡，它們形成了更中等大小的黑洞。在宇宙學的時間裡，這些物體吸收氣體和塵埃，彼此融合，最終成長為巨大的怪物。但是這個故事的許多細節仍然模糊。

天文學家觀察到一種被稱為類星體的物體，它發出的光比數千個星系加起來還要亮，被認為是由消耗物質的超大質量黑洞提供動力的。類星體的發現可以追溯到宇宙大爆炸後的最初10億年，當時我們的宇宙剛剛形成，這讓科學家們感到困惑，為什麼如此巨大的物體能夠如此迅速地形成。

我認為沒有什麼黑洞，黑洞之說是為印證霍金的宇宙奇爆論的一濟輔料，就像平行宇宙、多維宇宙、或膨脹宇宙等都是在錯誤的假設前題下匯出的怪論。首先是星體的吸引凝聚應以星體物質在空間點即中心處為實物，而不可能為像手鐲般的形成洞，另外大質量的引力憐光都無法逃逸，那不成了時光倒流了嗎？

宇宙是自然的宇宙，有其無限的空間和質量及能量，是一永恆的運動和變化著的，沒有誕生與消亡的起始，而且是唯一性的，而在這運動和變化中只是相對誕生與消亡，就象按了葫蘆起了瓢，在此處消亡必在它處誕生，物質及能量不滅性，有人問是誰創造了這一切的一切？答案是自然的物質屬性。