为什么光都无法逃逸黑洞？
黑洞是宇宙中已知的引力最强大的天体，相信大家或多或少都应该听说过这种天体的名头，并且还知道黑洞的引力之强，以至于连光都不能逃出黑洞。
众所周知，光速（指真空中的光速）已经是宇宙中物质运动速度的极限了，既然连光都不能逃出黑洞，那我们就可以合理地认为，黑洞就像是能够吞噬一切的“无底洞”一样，任何物质都无法从黑洞逃离，然而实际情况却似乎并不是这样。
黑洞喷流
2019年4月10日，人类拍摄到的首张黑洞照片问世，一时间引发了大量关注，这张照片的“主角”,是位于距离我们大约5500万光年的“M87星云”中心的一个超大质量黑洞，而就是这个黑洞，给我们展示了宇宙中的一种奇观——“黑洞喷流”。
上图是根据哈勃望远镜在可见光和红外光波段下的观测数据合成的图像，从图中我们可以看到，有一股蓝色的喷流从“M87星云”的中心汹涌而出，观测数据显示，该喷流向外延伸了1500秒差距（约4890光年），而它的来源，正是位于“M87星云”中心的超大质量黑洞。
连光都不能逃出黑洞，为什么黑洞喷流却可以从黑洞逃离呢？
黑洞并不是一个“洞”，我们可以简单地理解为，在三维空间中，黑洞其实是一个“球体”，其中心是一个体积无限小，密度无限大的“奇点”，而其边界被称之为“事件视界”，实际上，只有在黑洞的“事件视界”之内，逃逸速度才会超过光速。
也就是说，所谓的“光不能逃出黑洞”，其实是指光不能从黑洞的“事件视界”之内逃离，而在黑洞的“事件视界”之外，光是可以从黑洞附近逃离的，很明显，如果其他的物质也具备足够高的速度，同样也可以从黑洞附近逃离。
所以对于这个问题，我们就有了一个简单的解释：因为黑洞喷流起源于黑洞的“事件视界”之外，并且其中的物质具备了足够高的速度，所以黑洞喷流就可以从黑洞附近逃离。具体是怎么回事呢？我们接着看。
黑洞喷流是怎么形成的？
在黑洞吞噬周围物质的过程中，由于绝大多数物质原本的运动方向并不是笔直地指向黑洞的“奇点”，因此在这些物质向黑洞接近的过程中，或多或少都会存在着一些角速度。
如此一来，黑洞周围的绝大多数物质就会沿着一种螺旋形的轨道一边围绕着黑洞旋转，一边向黑洞接近，在这个过程中，由于角动量守恒，它们距离黑洞越近，围绕黑洞旋转的速度就越快。
在上述过程中，如果被黑洞吸引的物质足够多，那么这些物质就会在黑洞的“事件视界”外侧区域形成一个高速旋转的盘状结构，这被称为黑洞的“吸积盘”，在这里，几乎所有的物质都已经被黑洞的“潮汐力”撕扯成了原子甚至是亚原子粒子。
一个超大质量的黑洞，其强大的引力可以轻松将“吸积盘”中的物质加速到接近光速，而由于“吸积盘”中的粒子速度并不一致，因此它们在高速运动的同时，还会互相碰撞、摩擦，并产生极高的温度，进而释放出大量的X射线以及伽马射线（我们之所以能够“拍摄”到黑洞的照片，其实就是因为如此）。
在黑洞（视界）内部，时空被扭曲了——只有向内，没有向外。
通俗一点的说，光是沿着某一条道路走的，平时道路是直的，所以光走直线。但是黑洞把道路给弯曲了，于是光就朝黑洞走了。
打个不严谨比方，就像你在一辆前进的火车上，你可以向任何方向走动，但是你的速度不可能比火车快，于是在地面上的人看来，你永远是向前走的，就像光只能朝黑洞里走一样。确实，因为不确定性原理，粒子可能超过光速，逃逸黑洞！
理论基础是这样：
同在任何其他地方一样，虚粒子在黑洞视界边缘不断产生。通常，它们以粒子－反粒子对的形式形成并迅速彼此湮灭。但在黑洞视界附近，有可能在湮灭发生前其中一个就掉入了黑洞。这样另一个就以霍金辐射的形式逃逸出来。
事实上这种论证并不清晰地与实际计算相符。从未有过标准的计算如何变形以解释关于虚粒子溜过视界。对于此问题，需要强调的是没有人求出过一个“狭义”的描述此类在视界边上发生的霍金辐射问题的解释。注意：或许这种启发式的问答变得精确起来，但不一定能从通常的计算中求出答案。
通常的计算中涉及巴格寥夫（Bogoliubov）变形。其想法是这样的：当你量子化电磁场的时候，你必须采用经典物理方程（麦克斯韦Maxwell方程）并将其视为正频和负频两部分的线性相加。粗略地讲，一个给出粒子，另一个给出反粒子；更精确地讲，这种分割暗示着对量子真空理论的定义。换言之，如果你用一种方法分割，而我用另一种方法分割，则我们关于真空状态的观点将不符！
对此不必过于惊惶失措，这只是令人有些心烦。毕竟，真空可被认为是能量最低状态。如果采用根本不同的坐标系，那么对时间的观念将会完全不同，由此会有完全不同的能量观——因为能量在量子理论中被定义为参数H，时间的开方就以exp(-itH) 给出。所以从一方面讲，有充分的理由认为，在经典场论中，依据不同的正、负频划分得到不同的解——时间依赖于exp(-i omega t) 的线性组合解，被称为正/负频依赖于符号omega——当然，这种选择依赖于如何选择时间坐标t。另一方面，可以肯定我们会有不同的关于最低能量状态的观点。
现在回到作为相对论一种特殊情况的明可夫斯基（Minkowski ）平坦的时空。这里有一丛按洛伦兹（Lorentz ）变形区分开的“惯性框架”，它们给出了不同的时间坐标系。但你可以发现，不同的坐标系给出不同的正负频的麦克斯韦方程解的概念之间的区别并不太糟。人们也不会因这些坐标系的不同产生对最低能量态的歧义。所以所有的惯性系中的观察者对于什么是粒子、什么是反粒子和什么是真空的意见是一致的。
但在弯曲的时空中不会有这种“最佳”的坐标系。因此即使是十分合理选择的不同坐标系也会在粒子和反粒子或什么是真空方面产生不一致。这些不一致并不意味着“任何东西都是相对（论）的”，因为存在完善的用以在不同坐标系系统的描述间进行“翻译”的公式，它们就是巴格寥夫变化公式。
所以如果黑洞存在的话：
一方面，我们可以把麦克斯韦方程的解用最清晰的方式分割成正频，这种分割即使是处于遥远未来并且远离黑洞的人也能够做到。另一方面，我们可以把麦克斯韦方程的解用最清晰的方式分割成正频，这种分割即使是处于（恒星）坍缩成黑洞（一事）发生之前的遥远过去的人也能够做到。
嗯
嗯
