黑洞的形状

黑洞作为宇宙中最神秘的天体，一直是众多科学家关注的焦点。从爱因斯坦的相对论预言黑洞的存在，到史瓦西的“史瓦西半径”，再到克尔发现的几个黑洞模型，再到霍金的“黑洞辐射”，人类对黑洞的了解还很少。那么黑洞到底是什么？它的形状是什么？真的是“洞”吗？

我们都知道洞是什么样的，最常见的就是路上的井。如果把井盖拿走，那就是一个洞。但这种井洞是我们三维空间中的“洞”，而黑洞是高维空间意义上的洞。换句话说，我们三维空间的洞的入口是一个二维的“圆”，那么高维空间的洞的入口可以是一个三维的球体。

所以黑洞的形状实际上是一个球体，但本质上只是一个入口，就像一口失去了井盖的井。在我们的三维世界中，如果要划分三维空间的一个区域，需要用到一个曲面，这个曲面上的洞就是一条二维线形成的缝隙；如果是在二维世界，需要一条线来分隔二维空间，这条线上的洞就是以一维点为边界形成的缝隙。

举个最简单的例子，如果一张A4纸是二维空间，那么我们用切纸刀在这张纸上切一个圆，就成了二维空间意义上的“洞”。对于这个二维世界的生命来说，这个被切割的“洞”是他们无法理解的。因为他们概念中的“洞”就是我们上面提到的，而且是“以一维点为边界形成的缝隙”。那么对于二维生物来说，这个“洞”就类似于我们三维空间中的“黑洞”。

那么二维生物能否探测到这个“洞”，观察其内部空间属性，了解其结构呢？答案当然是否定的，就像我们人类对黑洞有很多不同的推测一样，我们无法一直证明。我们人类对黑洞的认识就像二维生物对这个“纸洞”的认识一样，只有跳出二维世界，来到更高维度的三维世界，才能明白这个“洞”是什么，我们人类也一样。也许只有到了更高维度的四维世界，才能真正理解什么是黑洞——