什么是黑洞的事件视界，在那里会发生什么事情？_风闻

模拟的电子在旋转黑洞事件视界附近的行为

事件视界望远镜项目即将发布其黑洞成像计划的第一批结果，那么究竟什么是事件视界呢？

黑洞的事件视界与黑洞的逃逸速度有关，即一个物体脱离黑洞的引力所需要达到的速度。物质越越近黑洞，逃离黑洞引力所需要的速度就越大。事件视界是黑洞周围的一个引力阈值，此处的逃逸速度超过光速。

根据狭义相对论，没有任何有质量的物质能比光速更快。这意味着黑洞的事件视界是个一旦越过，便不可返回的边界。事件视界这个名词的含义就是指没有任何外部观察者可以了解该边界以内发生的任何事件，即无法观望的地平线。

在某些科普文章中，会将事件视界翻译为“事件地平线”。

假设黑洞是一个监狱，犯人一旦被关押进去，将永远没有释放之日！

当物质接近事件视界时，远处的观察者会看到物质的图像变红变暗，因为重力扭曲了来自该物质的光线。在观察者看来，当物质接近事件视界时，这个物质的图像将逐渐淡化，直到消失。

在事件视界中隐匿着黑洞的奇点，理论研究表明，物质在这里的密度已经坍缩到无限高的程度。这意味着奇点周围的时空结构也将被无限地弯曲，在这里我们所了解的所有物理定律将全部失效。因此事件视界也是一道保护我们免受奇点附近未知物理学影响的屏障。

事件视界的大小取决于黑洞的质量。如果地球被压缩成密度无限高的一个黑洞，它的直径约为17.4毫米，比一个硬币还小； 如果太阳被压缩成黑洞，将有大约5.84公里宽，相当于一个村庄的大小。当然事件视界望远镜所观测的超大质量黑洞要大得多， 位于银河系中心的射手座A *约为我们太阳质量的430万倍，直径约为1270万公里，而位于室女座的M87约为60亿倍太阳质量，直径约177亿公里宽。

黑洞的引力强度取决于与它的距离，离的越近引力越强。这会产生被称为潮汐力的引力差，潮汐力对接近它的物体的影响会因黑洞的质量而有所不同。如果你朝着一个相对较小的黑洞，比如一个只有三倍太阳质量的黑洞跌落，那么在接近过程中，你就会被拉成一条面条，不断伸展，在到达事件视界之前就已经死了。

然而假设你在向一个达到太阳质量数百万到数十亿倍的超大质量黑洞坠落时，你就不会过于强烈的感受到这样的潮汐力的拉扯，在你越过事件视界之前，你可能不会死于“面条化”，但在黑洞周围依然有许多其他致命危险。

黑洞可能会旋转，因为它们通常由旋转的恒星演化而来，因此它的旋转速度可能大大超越最快的脉冲中子星。最近的研究结果认为，黑洞的旋转速度可以超过光速的90％.

在以前的黑洞模型中，假设它们没有旋转，因此奇点就是一个点。但由于黑洞通常会旋转，新的模型表明它的奇点是一个无限细的环。这导致旋转黑洞（也被称为克尔黑洞）的事件视界呈现椭圆形，两极被挤压并在赤道处凸出。

旋转黑洞的事件视界分为外部视界和内部视界。非旋转黑洞也称为史瓦西黑洞，内外视界重合。外部事件视界就像一条不归路的起点，而旋转黑洞的内部事件视界（也称为柯西视界）更加奇怪。越过该阈值，因果关系将可能被颠倒，过去不再必然决定未来，并且可能做到时间旅行。

一个旋转的黑洞也迫使它周围的时空随之旋转，这种现象被称为时空拖曳或惯性系拖拽效应。包括地球在内的其他大型天体周围也会发生这种拖拽效应。

这种拖拽效应创造出一个称为“能层（ergosphere）”的宇宙漩涡，它发生在旋转黑洞的外部事件视界之外。在“能层”中的任何物体都被迫沿着黑洞旋转的方向移动。落入能层的物质仍然可以通过获取足够的速度来逃离黑洞的引力，并从中获取一些黑洞的能量。通过这种方式，黑洞可以对周围环境产生强大的影响。

旋转还可以使黑洞更有效地将任何落入其中的物质转化为能量。根据著名的E=mc^2等式，非旋转黑洞会将约5.7％的坠落物体的质量转换为能量。相比之下，旋转的黑洞可以将物体质量的42％转化为能量。

这对黑洞周围的环境具有重要意义。几乎所有大型星系中心都有的超大质量黑洞可以通过这种效应显著影响这些星系的演化。

最近几年出现了一些新的理论，使得有关黑洞及事件视界的事情出现了一些混乱。有物理学家认为任何落入黑洞的物质都可能在事件视界附近遇到一道“防火墙”，这道墙会焚烧掉任何物质，将其转化为能量。然而在一些试图将广义相对论关于引力的本质与量子力学结合的理论中，认为这道防火墙可能不存在，甚至事件视界本身都可能不存在。这些物理学家认为我们目前所认识的黑洞实际上可能是一种没有事件视界的黑洞状天体，甚至它并非是一个不可返回的深渊。

因此物理学家更加渴望通过对黑洞边缘进行成像，依靠事件视界望远镜来帮助他们分析事件视界的外观及对周边空间的影响。他们将利用这些图像来重构任何关于黑洞结构的理论。

这都有待于事件视界望远镜的图像才能继续进行分析。