黑洞、重力波與宇宙學

事件視界

事件視界是黑洞的單向邊界:越過這個面之後,任何信號、任何光、任何旅行者都再也無法回到外部宇宙。它不是一堵你能觸碰的牆或外殼;它是一個完全由時空幾何所定義的地方。穿越它,就像越過瀑布上方那條河流中水流終於強到無法划槳返回的那一點——只不過這裡的「水流」是未來本身的流動。

奇妙的是,落入其中的人在穿越的那一刻什麼特別的感覺都沒有。對於一個巨大的黑洞,那裡的彎曲可以相當溫和,所以沒有顛簸,沒有屏障,也沒有閃光。視界不是你能用艙內儀器探測到的局部地標;它只有相對於外部才有意義,因為它標記著「回家的路」已經消失之處。

然而從遠處看,這場穿越卻顯得截然不同。外部觀察者其實永遠看不到落入物體真正越過視界。它的光被拉伸到越來越長的波長,它的影像似乎在視界處放慢、定格、褪色,要花無限長的時間才會消失;而在旅行者自己的時間裡,穿越只是一個有限的、平淡無奇的瞬間。

r = r_s = 2 G M / c^2

對於不旋轉的黑洞,視界位於史瓦西半徑 r_s 處。

視界是時空的一種特徵,而不是一層物理薄膜。外部者看到的「定格」影像是光程與時間膨脹造成的效應;落入的旅行者確實越過了視界,而且對足夠大的黑洞來說,能毫髮無傷地穿越。

又稱
surface of no return视界