黑洞既然可以把光都吞噬，为什么不把银河系乃至整个宇宙吃掉？
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发布时间：2022-04-22 19:36
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时间：2023-11-17 05:52
自从爱因斯坦提出广义相对论以来，黑洞从此就成为了物理学家们争论不断的热门话题。根据广义相对论，当宇宙中的某颗质量足够大的恒星在核聚变反应的能量耗尽而死亡之后，引力坍缩就会随之发生，形成体积接近无限小的一个时空奇点。它的引力非常大，连光都无法逃逸，这就叫做黑洞。根据天文学家的观察，银河系中心就有一个巨大无比的黑洞。
这里先引入一个概念，即黑洞视界（event horizon）——简单来说就是如果一旦进入这个边界，就算你以光速飞行，也没有办法逃离黑洞的引力，会被它吸进去。
那么问题来了，既然黑洞的引力如此强大，它就能不断地吞噬周围的一切，随着吞噬的进行，它的质量就会变得更加大，引力相应地也会变得更大。如此持续下去，黑洞视界的范围应该会持续呈指数级增长，以宇宙的尺度来说，处在银河系中心的黑洞为什么不会把整个银河系，甚至整个宇宙吞噬掉？
这个问题在美国版知乎Quora上被提出，其中的一个答主的回答似乎说服了不少人，并获得了高赞：
他认为黑洞的极端性质只表现在黑洞视界范围内，但是把观察的尺度放大，你可以把黑洞当作一个星球，它除了质量巨大体积极小之外，它的引力也就和太阳或地球这样的天体没什么差别。
举个例子，如果太阳被一个同等质量的黑洞所取代，会发生什么？除了太阳系会变暗以外，什么都不会发生，金星、地球等八大行星照样会在原来的轨道上绕着这个黑洞旋转。实际上，在长达46亿年的漫长时光中，地球一直都在沿着固定的轨道绕太阳旋转，而那些离太阳太近的陨石，才会被太阳揽入怀抱，然后被烧掉。
银河系中心的超大型黑洞，也以同样的方式运作。它的质量是太阳的400万倍，而直径大约只有2500万公里——很小，还不到水星轨道的一半。任何进入这个黑洞的黑洞视界的物体都会被无情地吞噬。但是，那些离它足够远的恒星都会像月球绕地球运转一样，绕着这个黑洞旋转。
英国的物理学家史蒂芬·霍金曾经说过，根据弦理论，那些进入黑洞的物质会被储藏在某种特殊的高纬模里，而且还可以在那里被还原。但是这种凭借想象得出的观点并没有得到大多数人的认同。
最近来自斯坦福大学的物理学家，弦理论的重要创始人之一伦纳德·苏斯金（Leonard Susskind）认为：
根据弦理论推测，黑洞其实是在向内扩张的，而不是向外扩张的。
这种说法听起来让人摸不着头脑，用一个常见的类比你就能从中抓到一点思绪了。根据
弦理论
我们可以将整个宇宙的时空，想象成一张无限大的塑料薄膜，这张薄膜的弹性非常的好。黑洞这个时空奇点，就像一颗非常重的弹珠，在薄膜上拉出非常深的漏斗状凹坑——即时空扭曲。（实际上更复杂，鉴于弦理论和*时空的复杂性，这里只是用其大体的原理在做一个三维的简单类比。）
这个“漏斗”的下部可以无限地被向下伸展，但是它的上部外沿却不会向外扩展，即黑洞无论吞噬了多少的物质，它的“内部空间”都会随之增大，但是它的“外部”却不会增长，即黑洞视界不会扩大，继而不会吞噬银河系，更加不会吞噬宇宙。就像银角大王的紫金葫芦，不管你吸多少东西进去，那个葫芦的外部大小都不会变，里面却变大了，只要你离他足够远，就不会被他吸走。
当然，目前很多关于黑洞的探索都哈处于“假说”阶段。科学家们的假设和计算，天文学上的观测和强子对撞机的试验，目前都很难得出一个最具说服力的观点，在登上真理的殿堂之前，科学家们还有漫长的路要走
