如果你只能問(wèn)一個(gè)關(guān)于宇宙的問(wèn)題，你會(huì)問(wèn)什么？
有沒(méi)有那么一瞬間好奇一下，萬(wàn)一“我”墜入了黑洞，是個(gè)什么樣的場(chǎng)景？
恭喜你，還保留孩童般的好奇，有個(gè)二年級(jí)的孩子就跟筆者提出了這樣的問(wèn)題，小朋友想知道以下2個(gè)問(wèn)題：
當(dāng)你墜入黑洞時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事？
為什么引力拽著我們，又是如何拽動(dòng)我們的？
圍繞這兩個(gè)問(wèn)題，筆者以某個(gè)墜落黑洞的視角，由遠(yuǎn)及近地帶我們一同感受墜入黑洞的過(guò)程。
在進(jìn)入正文之前，先了解下“事件視界”（event horizon）：當(dāng)一顆質(zhì)量足夠大的恒星壽終正寢，或者兩個(gè)質(zhì)量足夠大的星體殘骸合并時(shí)，能夠形成一個(gè)黑洞，它有著與黑洞質(zhì)量成正比的“事件視界”。
這是一張嚴(yán)重彎曲的時(shí)空體的示意圖，位于黑洞的事件視界外。隨著你越來(lái)越靠近質(zhì)量，空間的彎曲越來(lái)越嚴(yán)重，最終導(dǎo)向“事件視界” 事件視界是圖中的黑色區(qū)域，光無(wú)法從事件視界內(nèi)逃脫
在這個(gè)宇宙中，如果沒(méi)有其他東西觸碰你，那么你便是自由的，就像一名自由飄浮在太空中的宇航員一樣。
可平時(shí)你能感覺(jué)到引力嗎？肯定感覺(jué)不到，但舉個(gè)例子：
你坐在椅子上，或站在地面上，當(dāng)將這些支撐物抽離呢？你會(huì)從高處落下，產(chǎn)生轉(zhuǎn)瞬即逝的失重感。此時(shí)，你已切身感覺(jué)到引力在作用。
在宇宙中，引力到處存在，因?yàn)榈教幋嬖谖镔|(zhì)，有物質(zhì)就有質(zhì)量。地球有質(zhì)量，太陽(yáng)有質(zhì)量，宇宙中所有的行星、恒星和星系都有質(zhì)量。假如你能將宇宙本身可視化，它不會(huì)僅僅是完全平坦的網(wǎng)格，它會(huì)因?yàn)樗羞@些質(zhì)量的存在而扭曲變形。
試想，當(dāng)你僅在引力的作用下穿行太空，那扭曲的網(wǎng)格就會(huì)決定你移動(dòng)的方式。
所以可以這么去理解引力：
質(zhì)量（及能量）的存在下，空間扭曲的方式以及它對(duì)空間內(nèi)存在的其他物體（比如，你）的影響。
當(dāng)然，這個(gè)過(guò)程不是靜態(tài)的。隨著質(zhì)量在空間內(nèi)的移動(dòng)，空間的構(gòu)造也一直在變化。
隨著地球的繞日周轉(zhuǎn)，空間的扭曲發(fā)生變化。
隨著太陽(yáng)繞著星系周轉(zhuǎn)，空間的曲率發(fā)生變化。
隨著恒星形成、存活、爆炸和衰亡，空間的構(gòu)造不斷改變。
這些都是宇宙之舞的一部分，是引力作用的展示。隨著物體的移動(dòng)和改變，隨著宇宙膨脹，隨著宇宙中發(fā)生眾多進(jìn)程，空間的構(gòu)造隨之發(fā)生改變。但經(jīng)歷這些后，引力仍然是真實(shí)的，它始終拉拽著我們所有人。
這則動(dòng)畫(huà)展現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)量在時(shí)空體中移動(dòng)時(shí)，時(shí)空體是如何響應(yīng)的
假如你從合適的位置以足夠快的速度，朝著合適的方向移動(dòng)，你能繞著宇宙中的任何質(zhì)量穩(wěn)定周轉(zhuǎn)。
但如果你出現(xiàn)任何錯(cuò)誤，你又會(huì)掉回來(lái)。就像發(fā)射的火箭，速度不夠的話，它會(huì)落回到地球上；若讓一顆行星減速很多，它會(huì)墜落到太陽(yáng)上；讓一顆作軌道運(yùn)行的恒星減速的話，它會(huì)落回到星系中央；再往極端情況想，一不小心什么事情弄錯(cuò)了，你就可能墜入黑洞。
接近黑洞
黑洞是最終極的質(zhì)量！它如此致密、質(zhì)量如此之大、如此堅(jiān)實(shí)，一旦墜入黑洞，任何東西都逃不出，甚至以宇宙中的終極限速，也就是光速，也無(wú)法逃脫。
所以，一旦你掉入黑洞，你永遠(yuǎn)都無(wú)法脫身，你只會(huì)自由地墜下。
當(dāng)你距離黑洞極遠(yuǎn)時(shí)，空間的構(gòu)造不那么彎曲。事實(shí)上，當(dāng)你距離黑洞極遠(yuǎn)時(shí)，它的引力與其他質(zhì)量的引力難以分辨，不管另一種質(zhì)量是中子星（neutron star）還是常規(guī)恒星，或者只是漫射氣態(tài)云（diffuse cloud of gas）。但你從所在的遙遠(yuǎn)位置所能判斷的是，出現(xiàn)那種引力是由于質(zhì)量的存在，而不是因?yàn)橘|(zhì)量的性質(zhì)或分布。
隨著你開(kāi)始接近黑洞，你會(huì)感覺(jué)到一件怪事：有一股力在拉扯你的身體。假如你的腳比腦袋更靠近事件視界，那么你會(huì)感覺(jué)到從頭到腳被拉長(zhǎng)了，同時(shí)身體兩側(cè)會(huì)受到壓縮（這些是潮汐力，正是這種力導(dǎo)致地球海洋的潮汐隆起）。
你再靠近黑洞一些，它的潮汐力極其劇烈地拉伸并壓縮你，最后把你拉成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的細(xì)線。
科學(xué)家很早以前就意識(shí)到這一點(diǎn)，用“意大利面”來(lái)形容我們墜入黑洞！
即使你以一個(gè)完美圓球開(kāi)始，你也會(huì)被沿著黑洞方向拉伸，而沿著它的垂直方向受到壓縮。物體中心的力會(huì)等于平均合力（netforce），而中心之外的不同地點(diǎn)會(huì)感受到不同合力。這個(gè)過(guò)程的結(jié)果就是“意大利面條化”效應(yīng)
墜向事件視界
從遠(yuǎn)處看，只看見(jiàn)黑洞周圍的空間彎曲，仿佛黑洞提供了一面巨型宇宙透鏡，扭曲了周圍所有的光。但隨著你坐著設(shè)備完善、堅(jiān)不可摧的宇宙飛船越來(lái)越靠近黑洞，你會(huì)看到一些古怪的事。
一般而言，當(dāng)你所習(xí)慣的所有其他物體看起來(lái)越來(lái)越大時(shí)，增大幅度和你與它們的距離成正比。黑洞與它們不同，由于難以置信的空間彎曲，這個(gè)黑洞似乎增大比預(yù)期更快。
當(dāng)你與黑洞的距離縮小一倍時(shí)，它的角直徑（angular size）看起來(lái)增加到原先的2倍多。當(dāng)你再次將距離減半，角直徑再次變得更加大，看起來(lái)增加到最初的4倍多。
背后的原因很簡(jiǎn)單。質(zhì)量當(dāng)然會(huì)讓時(shí)空彎曲，但隨著你越來(lái)越接近一個(gè)極度致密的大型質(zhì)量（譬如，一個(gè)黑洞），空間的彎曲就越來(lái)越嚴(yán)重。這定然增大了將你“意大利面條化”的潮汐力，那些繞過(guò)黑洞射過(guò)來(lái)的光彎曲得更厲害。
與實(shí)際的物理尺寸相比的話，事件視界看起來(lái)會(huì)龐大無(wú)比！而背景中，那些遙遠(yuǎn)的恒星，彎曲得完全走樣，事件視界便開(kāi)始接管你的整個(gè)前方視野。
隨著你越來(lái)越靠近事件視界，它開(kāi)始遮蓋你前方的一切。一旦你越過(guò)事件視界，你的命運(yùn)就確定了。你無(wú)論輸入多少能量，都無(wú)法帶你到黑洞中心奇點(diǎn)以外的地方，而那個(gè)奇點(diǎn)會(huì)在數(shù)秒內(nèi)將你碾壓成次原子粒子。
但你尚未徹底玩完！在這個(gè)節(jié)骨眼，也就是你尚未越過(guò)事件視界時(shí)，你仍然能逃離黑洞。如果你提供足夠的加速度來(lái)逃離事件視界，你能逃脫它的引力，讓宇宙恢復(fù)成安全的、遠(yuǎn)離黑洞、漸近平坦的時(shí)空體。
你的引力傳感器會(huì)提示你，靠近黑洞中心奇點(diǎn)的過(guò)程中，存在一個(gè)下降梯度（downhill gradient），它提示你已經(jīng)遠(yuǎn)離那些仍然能看見(jiàn)星光的普通區(qū)域而飛向黑洞中央。
上述畫(huà)面，基本上把你跌入黑洞的過(guò)程呈現(xiàn)了出來(lái)，但漏掉了光！
當(dāng)你墜入黑洞，色彩會(huì)發(fā)生變化。隨著外界的光墜入黑洞，你看到的是更偏藍(lán)的顏色，那是因?yàn)轭~外的空間引力彎曲令光加速。
如果你繼續(xù)墜向事件視界，你最終會(huì)看見(jiàn)星光被壓縮成你身后的一個(gè)細(xì)點(diǎn)，并由于引力藍(lán)移（blueshifting）效應(yīng)，顏色變成藍(lán)色。
在你越界進(jìn)入事件視界之前的最后一瞬間，那個(gè)細(xì)點(diǎn)會(huì)依次變成紅色、白色和藍(lán)色，宇宙微波與射電背景移入光譜的可見(jiàn)段，讓你最后一次瞥見(jiàn)外部宇宙，并仍然以為沒(méi)有別的東西與你一起墜入黑洞。
然后……就是一片漆黑，什么都沒(méi)有。
任何人都可能看出來(lái)，這會(huì)是宇宙微波背景最怪誕奇異的樣子：這是當(dāng)你在遭遇黑洞中央奇點(diǎn)之前經(jīng)歷最后一刻時(shí)，來(lái)自你身后某個(gè)點(diǎn)的藍(lán)移能量
從你進(jìn)入事件視界起，外部宇宙的光亮不再落到你的宇宙飛船上。無(wú)論你如何發(fā)動(dòng)引擎，無(wú)論你做什么，總之沒(méi)有脫身之徑。此時(shí)，你看見(jiàn)的場(chǎng)景不再是你前往地方的反射：無(wú)論你從哪個(gè)方向進(jìn)入黑洞，奇點(diǎn)都在你前方等著你。
但實(shí)際上，你是不會(huì)看見(jiàn)奇點(diǎn)的，因?yàn)檫@個(gè)空間已經(jīng)嚴(yán)重彎曲。即使在你墜入的過(guò)程中，仍有外部世界的光跟著你一起進(jìn)入黑洞，在你前方、在你后方、并和你一起越過(guò)事件視界。
從你越過(guò)黑洞的事件視界那一刻起，只用幾秒鐘時(shí)間，你就會(huì)被碾壓成粒子。但在最大型的黑洞中，它們有可能把你領(lǐng)往其他地方：
到一個(gè)白洞（white hole）中，到另一個(gè)宇宙，或者到一種全新的物理實(shí)體（它被隱藏在事件視界之后，因此我們無(wú)法看見(jiàn)）。
我們從外部無(wú)法獲得任何相關(guān)信息，無(wú)法獲知事件視界內(nèi)有些什么。我們目前僅有各種理論。
當(dāng)然，如果能夠避免的話，不要墜入黑洞，因?yàn)樽钣锌赡艹霈F(xiàn)的情節(jié)是你會(huì)被四分五裂，真的是死無(wú)葬身之地。
