宇宙黑洞的作用是什么？

说到黑洞，大家都觉得很神秘，因为大家都没见过，更不可能往里面看。据说黑洞是物质极其集中的天体，比例很大。它有一个视界，视界的大小和它自身的质量成正比。在它的视界里，引力大到连光都能被吸进去，没有物质能从里面出来，所以黑洞是黑色的，这可能是人们称它为黑洞的原因。没有人知道黑洞的视界里有什么。大家只是认为在事件视界的中心有一个微小的点，叫做奇点，被黑洞吸进去的物质会以极快的速度落入这个奇点。至于奇点是什么样子，没有定论。一般认为，奇点小到量子世界。在量子世界中，物质是极不稳定的，会突然打开并破裂，就像一个随机波动的泡沫。黑洞里的竞争是什么样的？如果能进黑洞看一看就好了。也许，并不是人们所想的那样，身体很小，物质被极度堆叠挤压，引力很大的一个点，而是存在着另一个世界，和我们生活的世界一样宽广和平和。而且进入黑洞也不会特别危险，不会像人们想的那样被潮汐力瓦解，或者被重力压碎。如果你不相信我，请展开你的想象力，和我一起看一看。

1.黑洞的经历

超重力物质世界有黑洞，超光速物质世界也有黑洞。而且超光速物质世界的黑洞和超致密物质世界的黑洞非常相似。从外表上看，他们近乎全息的对应会让你分不清他们是不是两种不同的类型。

在超光速运动中，我们运动直线上(或接近直线)的物体，会因为其相对运动速度已经达到或超过光速而造成光障碍。我们身后的物体，因为我们离别人远，追不上我们，我们也看不见。我们面前的物体，因为我们在靠近它，会在短时间内长时间接收来自它的光，这样光的频率变得极高，我们就看不见了。但是，远离我们运动直线的物体会超过光速，因为它们与我们的相对速度不会下降。我们会看到这些物体突然出现并减速，然后加速又消失。这时，如果我们回头看，就会发现我们的正后方有一个微小的黑点，也就是超光速黑洞。这个黑洞的大小和我们飞船的速度有关。飞船快时黑洞大，飞船慢时黑洞小。当速度小于光速时，黑洞消失。超光速黑洞总是出现在我们飞行方向的正后方。如果我们的飞行方向改变，黑洞的位置也会改变。总之，它总是出现在我们飞行方向的后面。

超光速黑洞吸引物质，就像超重力黑洞一样。在超光速飞行的过程中，如果我们往身后看，会发现周围的物质世界都在以不同的加速度向后运动，最后被“吸入”黑洞，再也看不见了。周围物质被吸入黑洞的加速度与我们运动直线的垂直距离和飞行速度有关。被吸物体与我们运动直线的垂直距离越小，进入黑洞的加速度越大，垂直距离越大，进入黑洞的加速度越小。我们飞得越快，被吸进黑洞的物体加速度越大，飞得越慢，被吸进黑洞的物体加速度越小。这时，眼前出现了一幕“宇宙怪兽进食”的场景，让你觉得跑不快就会被吞噬。我们不仅会发现黑洞周围的空间被“扭曲”了，可以使光线发生弯曲，还会看到一些恒星被黑洞的“强大引力”拉成面条或者散开。

这是怎么发生的？我来分析一下。

超光速黑洞对恒星的“吸引力”其实是一种错觉，并不存在。只是我们太快了，把这些明星远远抛在后面。就像坐一辆车，感觉后面的物体总是离我们很远。根据透视定律，我们远离的这些物体，最终会让我们感觉到一点点的融合，最终消失，就像我们站在一条高速公路上，两边平行的道路，在远处看起来总是一点点的融合。黑洞周围“扭曲”的空间透镜使光线发生弯曲也是一种错觉，因为相对于我们运动的恒星并不是匀速运动，而是加速远离它所造成的观测错觉。这种错觉对于那些运动方向与我们运动方向垂直的物体更为明显。至于星星被拉成面或者散开，也是错觉，因为星星后退太快，人眼无法及时反应。发现光信号进入人眼后形成的视觉并不会随着光信号的消失而立即消失，而是会保持一定的时间(这一发现已经在电视上使用)。如果信号进入人眼的时间间隔很短，短于信号被人眼停留的时间，信号就会在人眼中形成重叠连续的视觉。假设在人眼的信号停留时间内，一颗直径一米的恒星后退一万米，在这个过程中，它发出了一万多个光信号。我们看到的结果相当于一万颗这样的恒星排列在一万米的长度上，这是一条很长的线，就像面条一样！如果这颗恒星发出的光信号小于10000倍，似乎就会被散射。如果再考虑透视现象和加速度因素，在我们看来，形成的“面”应该是弯曲的，靠近黑洞的一端细，另一端粗。如果有阻力的话，第一个阻力会在黑洞的细端附近。

在超光速飞行的过程中，黑洞提前出现在后面，而“大爆炸”却出现在前面。我们会发现在飞行方向前方无穷远处有一个点可以连续辐射出天体。从这个点飞出的天体虽然大小不同，但是体积可以由小变大，加速度可以由大变小。最终，离心膨胀最终会充满天空，补偿被黑洞“吸走”的天体。当然，我们看到的大爆炸也是由我们的飞行速度和方向决定的。我们飞得越快，发射出来的天体就越密集，说明爆炸越猛烈，速度就越慢，发射出来的天体就稀疏，说明爆炸威力会减弱。随着飞行方向的改变，大爆炸的位置也随之改变。会发生什么事？原因其实很简单。“大爆炸”根本不存在，空间也没有膨胀变大。我们看到的一切，只是我们走过一个静态稳定的时空区域的错觉。我们可以通过理解超光速黑洞的成因来逆向理解。

在超光速世界里，我们看到的一切都表明宇宙是一个饱和体。在宇宙中，有物质诞生就有物质消亡，有物质消亡也有物质诞生。宇宙就像一根水管。一端是物质流入，另一端是物质流出。流入越快，流出越快。宇宙中的时空是连续的，但又是分区域的。宇宙中的物质并不是真的诞生或消失，它们只是从一种形式变成另一种形式，或者从这个时空区域进入另一种。黑洞只是宇宙中一个很小的时空区域。

2.黑洞的时间和空间

了解了超光速黑洞之后，我们再回头看超重力黑洞，也许你就不会那么害怕黑洞了。不仅如此，我们还会发现很多有趣的问题，丰富我们的知识，开阔我们的视野。不信？那么请跟我再次进入超重力黑洞。

在我们远离黑洞，没有被黑洞吸进去做向心运动之前，我们看到的是黑洞周围的物体不断被吸进去做以黑洞为中心的向心运动。这种运动会让人觉得物体在按照一定的程序缩小。这种收缩，无论是对整个黑洞，还是对黑洞中的每一种物质，都是体积成比例缩小。当我们接近超重力黑洞时，会感觉到一股巨大的力量将我们拉向黑洞，也就是黑洞对我们的吸引力。然而，这种力量只有在我们试图逃离(避免被吸入)时才会被感觉到。如果我们让黑洞吸入，就像做自由落体运动，我们不会有感觉。进入黑洞后，我们会发现，我们既没有被潮汐力肢解，也没有被强大的引力压垮。而且黑洞里的空间很宽敞，和我们平时生活的空间没什么区别，没有我们想象的那么小。因为在黑洞中，物质并没有坍缩，而是被强大的引力拉着向一个方向加速运动，从一个时空区域到另一个时空区域，不断向前运动产生空间距离，不像人们想象的那样，物质会被挤压成一个球。如果一种物质的引力太大，但没有达到黑洞的程度，物质就会被挤压在一起(比如中子星等。)，而且被吸入肯定很危险。但是，当物质变成黑洞时，因为阻止物质在空间中向中心移动的力已经失去，所以物质不会被挤压在一起。相反，由于物质是以加速度的形式运动的，所以最先进入黑洞的物体的速度总是相对高于较后进入黑洞的物体的速度，物质与物质之间的距离会随着时间的推移而增大，让人感觉空间似乎在膨胀。此外，物体之间的距离越远，膨胀得越快。

黑洞就是这样一个神奇的天体(一个时空区域)。从外面看，所有物体都在做向心收缩，从里面看，所有物体都在做离心膨胀。

人们总是习惯于用自己的直觉感受和惯性思维来研究世界，所以总认为黑洞视界中的空间极其狭小。如果我们能换个思路，认识到黑洞中的时空与我们现在所处的时空，如想象中的世界或另一部电影，并不属于同一区域或同一层次，黑洞的视界只是连接两个不同层次时空的一个窗口，我们就会得到完全相反的认识。

第三，黑洞的等级

有人说我们原地生活的宇宙是广义的黑洞，有一定道理。从上面可以看出，黑洞其实是一种从内部收缩，从外部膨胀的天体。对比我们原地生活的物理世界，会发现它与黑洞有某种形式的一一对应。

1929，美国著名天文学家埃德温？哈勃观察遥远的星系，发现所有的星系都在向四面八方“逃离”我们。而且，星系离得越远，离得越快，似乎还在不断膨胀。我们无法从外部确认我们所处的物质世界是否在向心收缩，否则，我们可以肯定地说，我们所处的物质世界是一个大黑洞。也许我们生活在一个大黑洞里，但我们不能称黑洞为宇宙。宇宙只有一个，无边无际，无始无终，但宇宙不止一个黑洞。宇宙的时空是连续的，但又是分区域的。我们可以把黑洞理解为宇宙中的一个时空区域或时空层次，每个黑洞都是一个特殊的时空区域(或层次)。

当然，星系不断向四面八方膨胀逃逸还有另一种解释。1964年，美国学者加莫夫提出了宇宙起源的原始大球模型，认为宇宙起源于最初的大爆炸。根据大爆炸理论，在大爆炸诞生之前，没有时间和空间，也没有物质和能量。我们现在生活的宇宙是由虚无中一个无限小的点爆炸形成的。

目前，大爆炸的观点已经被大多数人所接受。但是大爆炸理论很难解释宇宙的前身是什么，为什么会爆炸。如果说大爆炸没有前因只有结果，这难免令人困惑。其次，虽然人类在高科技的帮助下已经可以看到100多亿光年外的天体，但这相对于无限的宇宙来说只是很小的一个区域。如果空间的膨胀不是整个宇宙，而是区域性的，大爆炸理论就很难成立。第三，大爆炸理论会带出无限多个宇宙，甚至大宇宙中存在小宇宙，小宇宙中存在更小宇宙的可能性，令人难以置信。

如果我们把这个人类正在生活和访问的不断膨胀的时空区域称为黑洞，很多问题就好解释了。这样，大爆炸的发生只存在于宇宙的一个时空区域，而不是整个宇宙。我们目前生活和看到的膨胀的时空区域，只是宇宙中另一个时空区域的一个大黑洞。宇宙中有很多这样的时空区域，每个时空区域都有很多这样的黑洞。大爆炸和空间膨胀的原因只是黑洞不断吸引物体以加速的方式涌入。

如果我们所生活和注视的时空区域真的是外层时空的黑洞，那么这个宇宙中一定有很多黑洞，其中就有黑洞。因为我们所居住的大黑洞中的任何物体，只要体积小于自身的史瓦西半径，就会再次成为黑洞。

为什么宇宙这么神奇，黑洞里还有黑洞？有可能宇宙的时空不仅分区域，还分层次。宇宙的时空区域以物体存在的位置划分，宇宙的时空层次以物体离开的速度划分。通过体验超光速黑洞，我们知道物体随着周围的时空以超过光速的速度离开，就会变成黑洞(或黑洞中的物质)。从这个角度来看，超引力黑洞应该是物体以超过光速的速度带着周围的时空远离(进入另一个时空层次)而形成的。总之，在同一个时空区域内，一旦物体在周围时空的运动速度超过光速，就会产生光障，物体就会进入另一个层次的时空，也就是说在同一个时空区域内，物体的运动不能超过光速，也就是说宇宙会因为物体的运动速度超过光速而分层。我们所说的黑洞是宇宙分层的体现。

有没有比光还快的物体？这一直是个严重的问题。虽然有报道称，澳大利亚物理学家库雪和柯奇在20世纪70年代首次发现了超光速粒子的存在，但大多数人仍然认为，光是宇宙中最快的信使，没有什么能比光速更快。如果宇宙是分层的结论成立，我们就不能否认超光速运动物体的存在。虽然在宇宙的同一个时空层次(同一个黑洞)，物体的移动速度不能超过光速，但在宇宙的不同层次(不同的黑洞)，物体的移动速度比光速快，但我们无法观测到。

第四，黑洞的成因

人们更容易理解动量是物质在空间中相对运动的能量标量，可能很难理解质量是物质在时间中相对运动的能量标量。但是可以理解，质量可以产生重力，重力可以产生加速度，加速度可以转化为速度。两个有质量的物体之间为什么会产生引力？爱因斯坦认为时空扭曲是由大质量物质造成的。其实引力只是物质在相对运动中的一种状态，类似于速度，有时甚至等同于速度。为了研究方便，我们可以把它看作一个特殊的速度。物体的引力总是指向物体的内部奇点。为什么？我们可以想象，我们所处的宇宙，其实只是一杯浑浊的溶液。物体是杂质，时空是可以流动的“水”。在这个时空的杯子里，有一个带孔的滤网，存在于每一个质量物体的内心。小孔只允许时空(水)穿透，不允许物体(杂质)穿透。当滤网上的孔很少时，时空穿透的速度就慢，物体表现出来的引力就小。当滤网上有很多洞的时候，时空穿透的速度快，物体表现出来的引力就大。大质量物体对小质量物体的引力是小质量物体周围的时空以一定速度流动时产生的力，而大质量物体向心运动，不断通过大质量物体的内滤器离开，而小质量物体不能与其周围的时空同速流动。这个力实际上是时空流对小质量物体的推力和拉力，这个力与小质量物体周围的时空相对速度成正比。当一个小质量物体与其周围的时空同速流动时，这种力是觉察不到的，是不存在的。

重力和速度有很多相似之处。首先，它们是可以互换的。第二，它们都可以做光移(红移)。第三，两者都可以让时钟变慢(1971年绕地球飞行的原子钟和1980年的原子钟高空之旅已经被证明)。可以说引力是一种特殊的速度，速度是一种特殊的引力。重力在一定情况下可以转化为速度，速度在一定情况下也可以转化为重力。

考虑到这一点，就不难理解为什么引力能产生大比重的黑洞了。比重大说明滤网上有很多小孔，比重大说明滤网上有很多小孔。如果滤网上有很多密密麻麻的小孔，就会汇聚成大孔。这时不仅时空可以穿透，一些物体也可以穿透，黑洞就形成了。这样看来，黑洞都是时空向心速度过大，也是向心力过大造成的。

在黑洞中，物体仍然可以发光，光速不会减慢。光之所以不能从黑洞中发射出来，是因为黑洞的出现使得一些时空(包括其中的物体)不由自主地沿着黑洞的滤孔向心加速，最终在滤孔处达到光速(史瓦西半径)并以超光速进入黑洞(另一个区域级别)，从而使光的离心发射速度等于(或小于)。

超重力黑洞是由我们周围的物体以超光速远离我们，进入另一个时空区域而产生的。超光速黑洞是我们以超光速的离心运动离开周围的物体，进入另一个时空区域，使得原来的时空区域变成了。总之，黑洞都是由于一个物体(包括里面的物体)周围的时空的向心运动速度超过光速而产生的。同一个时空区域相对于离心运动速度快于光速的物体A是黑洞，但相对于离心运动速度小于光速的物体B不是黑洞。当一个时空区域内的一些物体不断脱离这个时空区域，以加速度的形式远离这个时空区域，最终速度达到或超过光速，我们还没来得及被“吸入”，就觉得是一个黑洞。如果我们已经让它“吸入”，并和周围的其他物体保持同方向运动，我们会觉得周围的空间是相对静止的。如果我们和周围其他“吸入”的物体保持基本相同的加速度和运动方向，我们会感觉周围的空间在相对膨胀。这个时候黑洞就不再觉得自己是黑洞，而是黑洞之外的时空(包括里面的物体)，没有被分离和跟随，让我们觉得自己是黑洞，因为我们被超光速甩在了后面。

动词 （verb的缩写）黑洞模拟

这个宇宙物质世界真的像一杯水一样有杂质吗？时空真的可以像水一样流动吗？如果是这样的话，那么我们用水来模拟宇宙的时空，会得到很多等效的效果，会让我们对宇宙的时空有更深入的了解。如果我们在模拟实验中得到等效的效果，但从另一方面说明假设是正确的，宇宙的物理世界真的就像一杯有杂质的水，时空真的可以像水一样流动。

那么，我们如何模拟宇宙的时空呢？

我们可以准备一个大的透明空心玻璃球或塑料球。空心球内部是用来模拟我们现在的生活和我们要寻找的时空(应该是一个大黑洞)。空心球的球壁用来模拟黑洞的视界。空心球的所有球壁上都钻有许多大小、数量、距离不同的进水孔，但基本上是平衡的，以模拟外太空大黑洞形成的滤网和过滤孔。在空心球内部准备一些小空心球，在每个小空心球的球壁上钻许多进水孔，模拟黑洞中各种物体的滤网和滤孔。准备一些比小球小的软管，让每根软管的一端连接到一个小球的内部，另一端通过大球的球壁连接到大球的外部，这样可以把小球渗透的水排出。使用小软管的目的是尽量减少对球自由运动的影响。最后，准备一个装满水的大罐，让空心球浸入水中装满水，将大球外面的小软管全部放在罐外，从罐外的小软管中抽水。如果能让水不断地从水箱渗到大球里，再从大球渗到小球里，最后通过小软管流出水箱，实验就基本完成了。在这个实验中，还要注意一个问题，就是球和软管的密度必须和水的密度相同，才能保证球和软管能浮在水中。整个过程如下图所示。

通过这个实验，我们会看到，由于水的不断渗透，小球会相互吸引，相互靠拢。而且球与球之间的“引力”与单位时间内两个球渗透的水的流量成正比，与两个球之间距离的平方成反比。我们可以从球彼此靠近的速度看出这一点。我们知道这里看到的两个球之间的引力并不真的存在，能让两个球相互靠近的力只是水流对球不断推拉的结果。也许，我们的宇宙时空真的可以像水一样在不同层次的过滤器之间渗透。

为什么球与球之间的“引力”与两个球之间距离的平方成反比？原因很简单。我们知道，在同样的单位时间内，正常水管流出的水量等于流入的水量。流入水等于流入面积乘以流入速度，流出水等于流出面积乘以流出速度。如果是水在大头小头的水管里流动，那么大头流速慢，小头流速快。大头处的流通面积乘以流量正好等于小头处的流通面积乘以流量。对于一个水可以从四面八方流入心脏的小球来说，它也像一个大头小头的水管，只不过水管两端的流通面积是球形而不是扁平的。在离球心不同距离处，由于球的面积比等于距离的平方比(4πrr/4πrr = rr/ RR)，随着距离r(R)的增大，面积会随着4πRR的增大而增大，所以水流向球心的速度与距球心距离的平方成反比。

如果时空真的像水一样流动的结论成立，那么是什么导致时空连续流动？我们知道，无论是水流、海流还是气流，都是由于某些区域的物质和能量不平衡，产生电位差而引起的。物质的流动总是从高电位端流向低电位端。我们的宇宙中有这样的电位差吗？答案是肯定的。在温度方面，我们的宇宙整体是冷的，只有2.8k左右，但在某些部分，比如太阳中心或星系，却高达几亿到几十亿K；从密度上来说，我们的宇宙整体很小，大部分空间物质很稀疏，但是在某些部分，比如中子星或者黑洞，却很大。这说明我们的宇宙是基本平衡的，只是局部不平衡，或者说在一个大的局部基本平衡和一个小的局部不平衡。因为宇宙中不同区域之间存在着物质或能量的交换，这种交换就是时空流动的原因。

如果你接受时空可以像水一样流动的结论，你会发现时空的流动不仅可以使一个有质量的物体吸引，还可以引起物质的形成和质量的存在。物质的成因是某些时空受到向心速度和离心速度以及诸多因素的影响，不断改变流向，开始旋转，就像地球上的旋风，成为螺旋时空或循环时空。在极小区域内形成的旋转时空由于转向、转速、周期的差异以及各种旋转方式的重叠组合而形成不同种类的基本粒子(或稍大的物质)，使得时空浑浊，这些浑浊的时空透过滤镜渗出，基本粒子(或稍大的物质)会被滤镜阻挡，凝集在滤镜上成为物体。在稍微大一点或者更大一点的区域形成一个旋转的时空，会让已经形成在里面的物体旋转，变成旋转或者公转。这就是为什么像基本粒子一样大的星系都在旋转或公转。至于物体的质量，和物体的引力一样，不是物体本身固有的，而是由物体内部的滤镜决定的。在单位时间内，渗流通过物体过滤器的时间和空间越多，物体的质量就会越大。在单位时间内，一个物体在一定的时间内通过空气运动行进，相当于在这个单位时间内，一定的时间和空间透过了物体的滤镜，这就是为什么物体运动越快，质量就会越大。

注:本文已写在/index/index/1037766 . jspx中