摘 要：1988年霍金出版了《時間簡史》，這也是詩人第一次能夠通過一本比較“親民”的書，去了解當時乃至現如今最前沿的宇宙和物理知識。霍金在書中向人們介紹了有關于宇宙各種各樣的理論和推測。這些聽起來就晦澀難懂的內容，《時間簡史》讓我們能夠去深入淺出地了解它們。本文主要是對霍金的宇宙觀中“黑洞”的內容結合實際進行探討如：黑洞的時間、空間的特性和黑洞的不可知論。

關鍵詞：不可知 多維度空間 視界 坍塌 空間 時間

奇點 引力場 時空互換

1 黑洞的照片

在今年的4月10日晚上9點，人類第一次為黑洞拍到照片。這個幸運的黑洞位于室女座的一個星系“M87”的中心位置。與我們地球相距5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。跟霍金對黑洞外貌的預測一樣，它的正中間是一個漆黑的洞，然而洞的周圍圍繞著一片紅色的光圈。

在黑洞的照片被真的拍攝到之前，人們對黑洞是否存在還是抱著懷疑態(tài)度的，這也是為什么霍金窮盡一生研究黑洞，也并未獲得過諾貝爾獎的原因。直到黑洞的照片在2019年被拍到，我們才發(fā)現在那個年代，霍金對黑洞的堅持多么的不容易。他對于黑洞的各種理論現在也在被逐一證實。

2 霍金的黑洞理論

2.1 黑洞的不可知

讀完《時間簡史》之后，我對霍金在幾十年前對黑洞的探索和猜測產生了很大的興趣。在我們的宇宙中，的確存在不可知的具體事物，比如黑洞。黑洞不屬于唯心的范疇，如果說人心的不可知是屬于唯心的范疇，那么黑洞的不可知便是屬于唯物的范疇了。

講到黑洞，我就想起了一句話，一句很早之前就已經聽說過但卻不能理解的話：當你踏入黑暗的那一刻，宇宙湮滅。

人類無法想象一個自己從來沒有見過的事物，比如《時間簡史》里提到的多維度空間和黑洞。通俗一點來說，現在的我們都知道5G很重要，卻無法想象5G能來給我們什么。就像5年前處在3G時代的我們沒法想象4G時代的我們的生活一樣。黑洞就是如此。一旦光靠近黑洞的視界，就連光也會被黑洞強大的的引力所吸引，無法逃離。

2.2 黑洞的形成

黑洞其實是一種天體，是由巨大的恒星坍塌形成。此時的黑洞，體積極其小，密度極其大，根據愛因斯坦的廣義相對論，黑洞周圍的引力巨大，空間和時間都被其扭曲。根據霍金在《時間簡史》的描述，如果地球在保持質量不變的情況下，體積變成一個乒乓球的大小的時候，地球就變成了一個黑洞。

2.3 霍金的黑洞的空間彎曲理論

霍金提出了黑洞的時空彎曲理論。黑洞的中心點被稱為“奇點”。在黑洞的周圍有一圈叫做視界的區(qū)域。上文提到，就算是光速，一旦進入視界便無法逃離，只能被黑洞收入囊中，并且一定會撞到黑洞的中心“奇點”。在黑洞的周圍，空間不再是雙向的了，你只能單向地朝著黑洞的奇點運動，而且根據愛因斯坦的廣義相對論，由于黑洞極強的引力，導致周圍的引力場的變化，黑洞周圍的空間實際上是極其扭曲的。

2.4 霍金的黑洞的時間彎曲理論

時間彎曲的理論更是令人匪夷所思?；艚鹫f到，由于黑洞的引力過于巨大，導致視界周圍的時間或變慢，而到達視界的時候，時間會停止。這一部分給我的感覺簡直就是科幻小說的內容了，但我又時刻提醒我自己這不是科幻小說。當一個原子鐘飛到了視界上，此時這個原子鐘不再走動。意思就是，時間已經靜止了。

當我理解了霍金對黑洞視界里時間靜止的解釋之后，我也明白了這句話的含義“踏入黑洞的那一刻，宇宙湮滅”的意思了。如果一個人跑到了視界當中，他的時間便成了靜止的，那么相對的，宇宙的時間流逝就變成了無窮快，就在那一瞬間，宇宙的發(fā)展就像看電影的時候我們按下了快進的按鈕，只不過這個快進按鈕不是兩倍也不是十倍，而是無窮倍。我們知道宇宙的年齡有138.2億年，但是相對于靜止的人來說，這138.2億年實在是太短了。在他的眼里一瞬間，宇宙便經歷完了自己的生命，走向湮滅。

這也解釋了為什么我們說黑洞是不可知的。如果人類有能力向黑洞發(fā)射一個探測器去探索，在探測器正在靠近黑洞之時，對于這個探測器來說，在地球上等待探測數據的人類們早就已經滅絕了，因為在黑洞周圍的時間和身處地球的我們的時間的流逝速度，是完全不能相提并論的。

2.5 霍金的時空互換理論

霍金還提出，進入黑洞之后，會出現時空互換。這也是一個非常有意思的理論。在我們地球上的時間的流逝是單向的，我們只能向前走不能回到過去;空間的運動是雙向的，我們可以向前走，也可以向后走。但是在黑洞中就不是了。在黑洞中，時間的流逝是雙向的，空間的運動是單向的。黑洞中的物質只能朝著奇點的方向運動，但是時間卻可以前進或者倒退。這簡直就像是科幻電影里有關時間機器的描寫。

3 結語

黑洞，它是不可知的，能被霍金通過想象和理論的支持推測個地步，使得我們不得不承認他是21世紀最偉大的天體物理學家。就像愛因斯坦剛剛提出相對論時一樣，科學界和世人對霍金提出的先進的理論還是抱有很大的爭議的，但是自從今年4月人類第一次拍到黑洞的照片，證實了霍金對于黑洞的理論和預測的正確性?？萍嫉陌l(fā)展是呈螺旋上升式的，在過去一切的測量手段是那么的落后的情況下，霍金先生坐在輪椅上憑借三根手指寫出了《時間簡史》這種具有前瞻性的影響人類至今、甚至在未來也依舊會影響人類科技發(fā)展的巨作，是科研工作者們值得學習的。

參考文獻：

[1] 史蒂芬·霍金：《時間簡史（插圖本）》，許明賢、吳忠超譯，湖南科學技術出版社2002年版

[2] 江光華：《霍金的科學思想研究（學位論文）》，摘自中國期刊網優(yōu)秀博碩士學位論文全文數據庫

作者：杜思銘（1996.6） 廣東 中山人 ?成都理工大學法學院 科學技術哲學碩士研究生。