人如果掉进黑洞怎么办?
假设我拥有一个合适的宇宙飞船和一种自我毁灭的冲动，我决定去进入黑洞，去一个不带电的、不旋转的黑洞（史瓦西黑洞）。在我掉进这个或是其他类型的黑洞里之前，我将无法看到事件视界内的任何东西。但是，当我到达那里时，它看起来并不是一个很特别的地方，只是我会看到周围天空因光线的弯曲而出现奇怪的扭曲。但一旦我失败，我就注定完蛋了。没有引力能帮到我，因为引力不能阻止注定会发生的事，我最终不得不撞上奇点。在我到达奇点之前，由于时空的弯曲，会有巨大的潮汐力将我和我的飞船挤压到某个方向，并在另一个方向拉伸，直到我看起来像一根意大利面。在奇点处，现在所有的物理学对将要发生的事都是没有用的，但我不在乎，我肯定会死的。
黑洞模拟图像 来源: kuaibao
对于一些太阳质量的普通黑洞来说，在视界之外有很大的潮汐力，所以我甚至可能无法活着进入黑洞。例如，对于一个8个太阳质量的黑洞，潮汐致命的r值大约为400公里，而史瓦西黑洞的半径仅为24公里。但潮汐应力与M/r3成正比。因此致命的r是质量的立方根，而黑洞的史瓦西半径与质量成正比。所以对于大于1000个太阳质量的黑洞，我可能会活下来，而对于更大的黑洞，我甚至可能在穿越地平线并进入黑洞之前都不会注意到潮汐力。
你会不会永远困在黑洞里？黑洞会不会永远存在？这没有任何有用的意义。在我到达事件视界之前，甚至在我到达奇点之前，用史瓦西公式在我的时间线上的度量计算的“本征时间”是有限的。坍塌的恒星也是如此：如果我以某种方式站在恒星表面等它坍缩成为黑洞，我将在有限的时间内经历恒星的消亡。
可能会被潮汐力撕裂的宇航员 来源:163
当我掉进黑洞时，在我的时间线上，当我穿过事件视界时，史瓦西坐标t变成无穷大。不过，这并不符合任何人的本征时间，它只是一个称为t的坐标。事实上，在事件视界内，t实际上是一个空间方向，而未来则对应于r的减小。它只是在黑洞外，甚至没有指向时间增加的方向。这并不意味着我要花很长的时间来适应，因为本征的时间是有限的。
在很长的距离内，t确实接近某个人相对于黑洞处于静止状态的本征时间。但是没有任何非任意的意义，在较小的r值下，你可以称t为“一个遥远的观察者的本征时间”，因为在广义相对论中，没有坐标*的方式来表示两个遥远的事件“同时”发生。任何观察者的适当时间只是局部定义的。
一种更具物理意义的说法是，通过观察出现的光线的路径，事物会永远陷入其中。在相对论中，视界被称为“类光表面”，光线可以留在那里。对于一个理想的史瓦西黑洞（我在这一段中正在考虑）来说，地平线是永远存在的，因此光线可以在那里停留而不逃逸。（如果您想知道这与光必须以恒定速度c传播这一事实是如何相协调的，那么，地平线正在以c传播！GR的相对速度也仅在局部明确定义，并且如果您在活动中 您一定会落入地平线；它以光速射向您。）直接从地平线外向外射出的光束直到t的后期值才逃逸到很远的地方。对于距离黑洞很远且与黑洞大致处于静止状态的人来说，坐标t确实与适当的时间很好地对应。
所以，如果你从安全的距离观察，试图目睹我掉进洞里，你会看到随着光线延迟的增加，我摔倒得越来越慢。你永远也看不到我真正到达事件视界。我的手表，对你来说，会越来越慢，但永远也达不到我掉进黑洞时看到的时间。请注意，这实际上是由光线路径引起的光学效应。
对于垂死的恒星本身也是如此。如果你试图目睹黑洞的形成，你会看到恒星的坍缩越来越慢，从来没有精确到史瓦西半径。
人类拍摄的靠前章黑洞照片 来源: zcool
现在，这导致了黑洞的早期图像是一种奇怪的悬浮动画物体，一个“冻结的恒星”，有固定的下落的碎片,思想实验的宇航悬员在它上面,以永远减慢的下落。然而，这并不是你所看到的。原因是，当物体接近视界时，它们也会变暗。它们发出的光会发生红移和变暗，如果你认为光实际上是由离散的光子组成的，那么最后一个光子的逃逸时间实际上是有限的，而且不是很大。因此，当它们靠近时，包括垂死的恒星在内的物质会消失，因此“黑洞”这个名字是合理的。
以之前提到的8个太阳质量黑洞为例。如果从你看到距离视界半个史瓦西半径的物体的那一刻开始计时，从那时起，光线将以约0.2毫秒的本征时间呈指数方式变暗，而最后一个光子的时间大约是百分之一秒。时间的比例与黑洞的质量成正比。如果我跳进一个黑洞，我不会在很长时间内保持可见。
而且，如果我跳进去不会撞到“冰冻恒星”的表面，它会在时空中的另一个点穿过视界。
（有人指出，我真正进入事件视界的时间要比简单的计算要早一点。原因是我在黑洞中的加入增加了它的质量，因此在有限的史瓦西坐标系下，将视界移到我周围。这实际上并没有改变外部观察者是否看到我通过的情况，因为事件视界仍然是像光一样的；在事件视界或其内部发出的光永远不会逃逸到外面，而在事件视界之外发出的光到达观察者需要很长的时间，比如，从观察者看到我在黑洞外经过半个史瓦西半径时开始计时。）
所有这些并不意味着黑洞也不能用于时间性技巧，就像“孪生悖论”在这个常见问题中提到的其他地方。假设我没有掉进黑洞，而是停下来，在视界外以恒定的r值等待，燃烧大量的火箭燃料，以某种方式让我可以承受住巨大的压力。如果我回到家，我会比你老。在这种情况下，广义相对论可以说明我们两个人在适当时间的不同，因为我们的年龄可以在旅程的开始和结束时进行局部比较。
你能看到宇宙末日吗？
如果一个外部观察者看到我在坠落时逐渐减速，那么我可能会看到宇宙在逐渐加速，当我穿过地平线时，我会看到宇宙在壮观的闪光中结束，这似乎是合理的。但事实并非如此。一个外部观察者看到的东西取决于我所发出光会做什么。然而，我所看到的，取决于光在到达我面前的作用。我不可能从遥远的未来事件中得到光明。在任意遥远的未来发生的遥远的事情永远不会在我的“过去的光锥”上结束，那是在给定时间到达我的光线构成的表面。
至少，这是一个不带电、不旋转的黑洞的故事。对于带电或旋转的黑洞，情况就不同了。
在理想化的解决方案中，这些洞可以包含“类时间的虫洞”，这些虫洞可以有效地作为通向不相连区域的大门，不同的宇宙。我可以穿过虫洞，而不是撞到奇点。但是在虫洞的入口，作为一种内部事件视界，一个无限的加速效应确实发生了。如果我掉进虫洞里，我会看到外面宇宙的整个历史一直演到最后。更糟糕的是，随着图像速度的加快，光线变得蓝移，更加充满活力，因此当我进入虫洞时，会发生“无限蓝移”，这会使我受到强烈的辐射。显然有充分的理由相信，无限的蓝移将危及虫洞本身，取而代之的是一个奇点，其危害性不亚于我设法错过的奇点。无论如何，这将使虫洞旅行成为一项具有可疑实用性的事业。
虫洞示意图 来源:163
霍金辐射怎么办？在你到达那里之前黑洞不会蒸发吗？
（首先，需要给你一个提醒：关于蒸发黑洞的真正理论并不多。以下大部分是从Wald的GR文本中的信息推断出来的，但是真正发生的事情，特别是当黑洞变得非常小的时候，还不清楚。因此，对下面的内容要有所保留。）
简言之：不会的。这需要一些详细说明。
从热力学的观点，史蒂芬·霍金认识到黑洞应该有一个非零的温度，因此应该发射黑体辐射。他最终找到了一个量子力学机制。可以说，黑洞应该非常非常缓慢地通过辐射损失质量，这种损失随着黑洞变小而加速，最终在辐射爆发中完全蒸发。对于外部观察者，这是在有限的时间内发生的。
我刚才说过，外部观察者永远不会观察到一个真正进入地平线的物体！如果我跳进去，你会看到黑洞从我下面蒸发出来，让我完好无损，但在很远的将来会因为引力时间膨胀而陷入困境吗？
电影《星际穿越》中的黑洞 来源:baidu
你不会的，原因是上面的讨论只适用于一个没有因蒸发而收缩为零的黑洞。请记住，我的坠落速度明显减慢是由于在视界附近发出的光线路径。如果黑洞真的蒸发了，那么由于接近视界而导致的逃逸光延迟只能持续到视界消失的时间！当我坠落时，考虑一下你对我的外在看法。
如果黑洞是永恒的，那么发生在我身上的时间（通过我的手表）会越来越接近我坠落的时间（假设你的视力不受光子的离散性或红移的限制）。
如果黑洞是致命的，你会看到这些事件发生的时间越来越接近黑洞蒸发的时间。返推，你就会计算出我穿越事件视界的时间，就在洞消失的那一刻！（当然，即使你能看到我，图像也会被蒸发的洞里的所有辐射淹没。）不过，我自己不会经历那场灾难；我会穿过地平线，只留下我的光。就我而言，我可怕的命运不受蒸发的影响。
当然，所有这些都假设你能看到我。实际上，最后一个光子的时间早就过去了。此外，当黑洞缩小为零时，还有霍金辐射的明亮背景。
（考虑到我不会进入这里，一些物理学家认为黑洞不会完全消失，会留下一个残洞。现在的物理学并不能真正决定这个问题，就像它不能决定奇点到底发生了什么一样。如果有人能计算出量子引力，也许这能提供一个答案。）
本文章信息来源:
有关致命半径、暗化和最后一个光子的时间的数字来自米斯纳、索恩和惠勒引力（旧金山：W.H.弗里曼公司，1973年），第860-862页和第872-873页。第32章和第33章（IMHO，这本书较好的部分）对我描述的一些现象有很好的描述。
关于蒸发和虫洞的信息来自罗伯特·沃尔德的广义相对论（芝加哥：芝加哥大学出版社，1984）。413页上着名的蒸发孔共形图解决了科学物理中的几个争论（尽管它的准确性受到质疑）。
史蒂文温伯格的引力和宇宙学（纽约：约翰威利和儿子，1972）为我提供了历史日期。第八章讨论了解的一些性质，第十一章描述了引力坍缩。
作者: math
FY: SpaceTraveler(高一民)
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黑洞吞噬的东西去哪了
宇宙黑洞能吞噬一切物体，被吞噬的物体去哪了？科学家给出答案
自古以来，人类始终都在探索浩瀚无垠的宇宙，从观测到实地探索，人类为此付出了巨大的心血，遗憾的是，即使如此，人类对于宇宙的认识依旧显得不尽人意，宇宙中神秘的黑洞，有着巨大的吸引力，不得不说，这类黑色物质的质量十分庞大，无论是恒星、行星，还是光等物质，它都能轻易吞噬，在科学家们看来，黑洞的存在仿若巨大的漩涡，甚至没有任何物质能够逃脱它的手掌。
更惊人的是，黑洞能够"悄然生息"的诞生在宇宙的任意位置，人类的肉眼无法对它进行直接观测，科学家们也无法成功的探索出黑洞的具体位置，幸运的是，人类可以通过宇宙环境对黑洞的位置进行定位，令不少感到好奇的是，黑洞的承载力究竟有多大，难道黑洞真的填不满吗，这些被黑洞吸收的物质究竟去往何方？科学家们对此做出了合理的解释，从物质守恒定律的角度来看，黑洞竟然有吸入的一端。
那么，必然有释放的另一端，科学家对此猜测，黑洞的另一端很可能存在白洞，白洞能够将黑洞吸收的物质从另一端释出，并且顺利的抵达宇宙的另一边，霍金也对此做出了大胆的猜测，他认为，黑洞很可能是人类宇宙探索的"时空隧道"，当人类进入到黑洞以后，很可能会抵达至数百万光年后的"未来"，不得不说，宇宙中很可能存在了大量的虫洞，它们是时空旅行的隧道，如此看来，黑洞很可能是一个巨大的虫洞，透过银河系中心的巨大黑洞，人类很可能会看到另一番光景。
遗憾的是，如今的宇宙飞行器的速度远不及光的速度，即使如此，人类对于黑洞的相关话题，也始终处于只增不减的状态，后来，部分科学家指出，黑洞的确是时空穿梭的主要枢纽，遗憾的是，没有人对它真正了解，在黑洞的面前人类的存在显得微不足道，因为它是深不见底的无底洞，被它吸入的物质，也做到了真正的"销声匿迹"、无人知晓，黑洞也的确如我们所想的一般，能够顺利的吞并所有事物，因为它创造了一个神秘的空间，当物质进入黑洞后，会沿着黑洞蜿蜒的隧道走向另一个"出口"，堪称有来无回，它像深渊巨口一般，注视着宇宙万物。
科学家对此表示，黑洞很可能会将吸入的物质**为自己的"势力"，将它们**为身体的一部分，亦或是出现在宇宙种未知的地方，并以另一种形态继续生存下去，如此看来，黑洞这种天体的确十分特殊，它的强大引力令它吞噬着周遭的一切物质，部分科学家表示，黑洞中有一处奇点，有着无限小的体积，无限大的密度和时空曲率，当物质被它无限大的引力吸收时，该物质将会被黑洞压缩至奇点处，在此过程中该物体将会被不断拉长，当该物质接近奇点时，物质将失去体积，失去维度，走向消失，如此看来，黑洞如果不以其它形式将吸收的物质释出，这意味着黑洞的面积将会不断增大。
这一现象，也明显的违背了热力学第二定律，因为此时黑洞的视界表面面积与其的质量为正比，在人类的认知中，物质不会凭空消失，任何物质的消失都建立在形式转换亦或是物质的结构发生了改变的基础上，因此，人类对此猜测，黑洞很可能是通向另一宇宙的出口，也就是我们耳熟能详的平行宇宙，亦或是我们熟知的多维空间，就像《星际穿越》影片中设定的一般，由于黑洞无限大的时空曲率，从而形成了更高维度的空间，这些物质也将被派往相应的"出口"，如此看来，白洞一说的确存在可能，相对论曾明确指出，空间是可以扭曲的，因此宇宙中很可能存在跨越时空的虫洞，当黑洞对物质进行吸收时，虫洞便会将该物质以另一种结构形式将其从白洞中释出。
1974年，着名物理学家霍金通过霍金辐射证实了黑洞存在，也向人类证明了黑洞并非只进不出，黑洞吸进去的物质将以热辐射的形式失去自身的质量，直到黑洞消失，这一现象说明了黑洞的中心不存在奇点，也意味着黑洞吸收的物质将在未来的某个时间节点里再次"降生"宇宙，不得不说，黑洞是深不可测的宇宙中最神秘的地方之一，迄今为止，曾有不少天文学家、物理学家认为，爱因斯坦在广义相对论中提出的奇点一说不切实际，这是因为有质量的物体有着无限小的体积，还有着无限大的密度，在自然界中显然是不存在的。
有趣的是，一种新的引力理论却令无数科学家们接纳，也就是不少网友们耳有所闻的量子引力，科学家们用它表达微观世界中存在的重力，也被人们称为环量子引力，循环量子引力下，存在最小的空间和最小的时间单位，超过这一单位，时空将不能再细分，宾夕法尼亚州立大学的科学家曾将量子引力的理论应用在黑洞中心的科研中，并对此声称，实验计算出的结果是黑洞中不存在奇点一说，他们指出，在黑洞的中心区域，时空具有极强的弯曲现象，该区域的时空将在未来进入与黑洞相反的白洞。
也就是说，黑洞吸入物质，也会将物质释出，令人诧异的是，在强大的引力场的作用下，时间会相应的变慢，宇宙中能够制造出最强引力场的莫过于黑洞，当物质走进黑洞时，会将它的质量"回馈"给宇宙，由于黑洞中心区域内的时间十分漫长，科学家们指出，这些物质很可能会在遥远的某一天，从黑洞的口中释出。
令人诧异的是，科学家们还在宇宙中观测到了极高能量宇宙现象，一项是有着撞击地球大气层可能的高能宇宙射线，另一项则是快速无线电爆发的信号，人类在短暂的时间里观测到了大量的射电爆现象理论上属于黑洞向白洞"黑化"的过渡现象，显然，这项想法十分清奇，如果实验的结论没有出现偏差，那么这些壮观的宇宙现象，很可能是量子引力理论工作的原理，也将颠覆人类对宇宙的认知和理解。
