黑洞、引力波与宇宙学

事件视界

事件视界是黑洞的单向边界:越过这个面之后,任何信号、任何光、任何旅行者都再也无法回到外部宇宙。它不是一堵你能触碰的墙或外壳;它是一个完全由时空几何所定义的地方。穿越它,就像越过瀑布上方那条河流中水流终于强到无法划桨返回的那一点——只不过这里的「水流」是未来本身的流动。

奇妙的是,落入其中的人在穿越的那一刻什么特别的感觉都没有。对于一个巨大的黑洞,那里的弯曲可以相当温和,所以没有颠簸,没有屏障,也没有闪光。视界不是你能用舱内仪器探测到的局部地标;它只有相对于外部才有意义,因为它标记着「回家的路」已经消失之处。

然而从远处看,这场穿越却显得截然不同。外部观察者其实永远看不到落入物体真正越过视界。它的光被拉伸到越来越长的波长,它的影像似乎在视界处放慢、定格、褪色,要花无限长的时间才会消失;而在旅行者自己的时间里,穿越只是一个有限的、平淡无奇的瞬间。

r = r_s = 2 G M / c^2

对于不旋转的黑洞,视界位于史瓦西半径 r_s 处。

视界是时空的一种特征,而不是一层物理薄膜。外部者看到的「定格」影像是光程与时间膨胀造成的效应;落入的旅行者确实越过了视界,而且对足够大的黑洞来说,能毫发无伤地穿越。

又称
surface of no return视界