你可能猜想人掉进黑洞后会被撞击，或者被撕成碎片。然而，在掉进黑洞这事儿上还真的应了那句话：现实比想象更离奇。

▲模拟的黑洞经过时的引力透镜效应，背景是被扭曲的星系。根据广义相对论，当背景光源发出的光在引力场（比如星系、星系团及黑洞）附近经过时，光线会像通过透镜一样发生弯曲。 图片来源：wikipedia

作为宇宙中最神秘的天体，黑洞能吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质，有科学家猜测穿过黑洞可能会到达另一个空间，甚至是时空。那么我们人类掉进一个黑洞会发生什么？

据外媒报道，在你落入黑洞的一瞬间，现实将会被一分为二。在其中一种场景中，你将瞬间化为灰烬，而在另一种场景下，你几乎毫发无损，并且这两种情形可能都是真实的。

黑洞是什么？

黑洞是一类诡异之地，在这里我们所熟知的物理定律不再有效。爱因斯坦指出，黑洞的引力会弯曲时空，造成时空本身发生扭曲。因此如果有一个密度足够高的物体，时空将发生严重扭曲，以至于在这个物体周围的现实时空之中形成一个类似凹陷的区域，这就是黑洞。当一颗大质量恒星耗尽其燃料之后发生爆炸塌缩，这一过程将足以产生这样奇异的超级致密天体。当超大质量恒星的死亡核心在自身质量作用下不断收缩，它周围的时空随之扭曲。它的引力开始变得如此之强，以至于光线也无法逃离它的掌控：在这颗恒星原先所在的位置上，一个新的黑洞出现了。

黑洞最外层的是它的事件边界，也就是光线恰好开始无法逃离的引力范围边界。在这一区域之外，光线还可以逃离，而一旦越过这一边界，任何逃离的努力都将是徒劳的。事件边界蕴含着巨大的能量。此处的量子效应会产生强大的高温粒子流并向外辐射，这就是所谓的“霍金辐射”。这是以英国著名天体物理学家霍金教授的名字命名的，因为是他最先预言了这种辐射效应的存在。只要给予足够的时间，这种霍金辐射将最终耗尽黑洞的所有质量并导致黑洞的最终消亡。

随着你逐渐深入黑洞，时空变得更加扭曲，直到抵达黑洞的核心——在这里，时空的扭曲达到无限程度，这就是“奇点”。在这里空间和时间不再有意义，我们所熟知的，基于时间与空间概念的物理学定律也将全部失效。

▲麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。引力透镜效应产生两个放大的，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。 图片来源：wikipedia

这些你都知道？那我们来说说一个叫“事件视界”的东西。这是黑洞的外部边界，而正是到了“事件视界”这个地方，黑洞的引力恰好抵消了光线逃离黑洞的能力。也就是说，这个边界以内，光就逃不出去了。

“事件视界”充满着能量、十分耀眼。在黑洞边缘的量子效应产生的热粒子会被辐射回宇宙。我们称这个效应为“霍金辐射”，以物理学家斯蒂芬•霍金命名。霍金教授还预言，只要时间足够长，黑洞也会将自己的质量辐射殆尽并最终消失。这样看来，黑洞也有弱点啊。

▲霍金的霍金辐射。 图片来源：T.Reyes

了解了黑洞边缘的知识，现在我们走进黑洞里面看看。越往黑洞深处走，空间变形得就越厉害，到了黑洞的中心，空间就会变得无限弯曲，而这就是“奇点”。在奇点上，时间和空间不再具有意义，而那些曾经依仗着时间与空间的物理法则也不再适用。

没了时间和空间，那儿到底有什么呢？告诉你个秘密：没有人知道。

▲黑洞假想图。 图片来源：NASA

说了这么多，那掉进黑洞究竟是什么样的体验呢？我们先从第三人视角看看你掉进黑洞时会变成什么样吧。

假设陪你一起进行星际之旅的是小红，不过小红却幸免于难，在黑洞外静静地观察着你掉进黑洞的整个过程。而她观察到的景象也十分离奇。

▲接近黑洞时，被慢慢拉伸的你。 图片来源：SaeedMirshekari

在你加速接近事件视界时，小红会看着你被拉伸扭曲，就像哈哈镜似的。可是当你逐渐抵达事件视界时，她看到的你就都是慢动作了。你当然没法对着她喊救命，因为太空里没空气。

但是你可以试试用手机的光给她发个莫尔斯码。你的消息的传递速度就更慢了，这是因为光被拉伸到了越来越低的频率，接近红光。而当你真的到达事件视界时，小红看到的你就此定格，就好像被按了暂定的游戏人物似的，永远地卡在了那一帧。在小红看来，你被拉伸的空间、静止的时间和霍金辐射的烈焰慢慢地吞噬了。

▲被拉成了面条状的你。 图片来源：NPR

当然，如果你正落入的是一个较小型的黑洞，那么你的确会有大问题。你将感受到强大的引力作用：你的腿部感受到的引力要比头部强大的多，你将会像一根意大利面条那样被拉长。但幸运的是你现在落入的是一个大型黑洞，其质量是太阳的数百万倍，在这种情况下，那种会将人撕碎的引力差将变得非常小，几乎可以忽略。

理论上说，在一个足够大的黑洞中你可以正常的度过余生，直到最终落到黑洞中央的奇点上迎来死亡。

▲电影《星际穿越》中的黑洞

你可能会有这样的疑问，因为此时的你正坠入时空连续体中的裂隙，完全不以自己的意志为转移，没有办法回头——一定没有人能够体会你的感受。

但奇怪的是，实际上从某种角度来看，我们是能够体会你的感受的——你是从空间上，而是从时间上——时间之河永恒地向前流淌，不以我们的意志为转移，我们只能随着时间向前走，没有办法回头。

这并不仅仅是一个比方。黑洞将空间和时间扭曲到了一个极端的程度，以至于在黑洞内部，时间和空间已经互换了角色。从某种意义上说，是时间将你推向最后的奇点。你无法回头逃离黑洞，一如我们无法回头，回到过去。

▲图片来源：IcyTales

可到底哪个现实才是真的呢?你是准备好英勇就义了呢，还是潇洒地在黑洞里活呢？这个问题也是量子力学与广义相对论的一场对决。物理学家们已经试图调和对广义相对论与量子力学超过一个世纪了，而且大家都知道一方最终会败阵。

解决黑洞的信息悖论会告诉我们哪一方才是胜者，甚至把我们带到关于宇宙的更深层的理论中去。不过现在，对黑洞这事儿，我们还没有一个明确的答案，也许未来是在等着你去揭秘呢。

文/综合整理自@中国科普展览、科技讯

转自 @南海科技

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