Question

黑洞的本质

Answer 1

个人认为首先需要区分黑洞和奇点。

黑洞首先是一个引力足够大的天体，其表面逃逸速度超过光速。而奇点是一个拥有完整纬度的无限小的点。

黑洞并不必须是奇点。甚至，黑洞的体积可以很大。通过万有引力计算可以发现，密度一定的天体，只要体积足够大，天体表面的逃逸速度一样会超过光速。当然，逃逸速度超过光速的天体，它的万有引力必然大到足以压碎任何物质粒子之间斥力的程度。也就是说，任何黑洞最后都必然发生坍缩，而且必然坍缩成奇点。但是坍缩是需要时间的。

最典型的例子就是我们的宇宙，现代理论认为宇宙是诞生于一场大爆炸，而宇宙的归宿则有两个可能。如果宇宙的物质密度小于临界密度，则宇宙会无限的膨胀下去，而如果宇宙的物质密度大于临界密度，则宇宙最终会收缩。

那么我们就可以发现，因为宇宙的膨胀速度是接近或者达到光速的，那么假如说宇宙里的密度足够大，最终会发生坍缩（只是打比方，我们的宇宙未必如此），这说明宇宙的“逃逸速度”一定是大于光速的。那么很显然宇宙本身就是一个黑洞，一个虽然正在膨胀，但是最终必然会坍缩成为奇点的黑洞。我们就生活在这个黑洞里面。

那么。我们现在可以反过来思考这个问题。黑洞里面会不会有一个宇宙呢？或者说，一个奇点能否容纳一个宇宙呢？
奇点在物理学上是一个既存在又不存在的点，从外部说，它是无限小的，但是从内部说，它有着完整的空间和时间维度。我们说宇宙是时间和空间的总和，而对于奇点来说，它也是空间和时间的总和。因此奇点完全可以容纳无限复杂的结构和信息。而黑洞本身又拥有巨大的能量和物质。

那么黑洞里面有没有可能形成一个宇宙呢？或者说黑洞是否可能形成一个个既无限小又无限大的宇宙呢？