黑洞是大質(zhì)量不可見天體，被人類觀測到，是因?yàn)橹車鷩@著炙熱的吸積盤物質(zhì)以及背后扭曲的星光作為背景。
除此以外，用引力波干涉儀可以探測到雙黑洞合并的過程。2016年2月11號，美國激光引力波干涉天文臺首次探測到一起黑洞合并事件，29個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞和36個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞合并，產(chǎn)生了61個(gè)太陽質(zhì)量的大黑洞，虧損的4個(gè)太陽的質(zhì)量以引力波的形式輻射到整個(gè)宇宙空間，經(jīng)過了13億光年的旅程，最后到達(dá)了地球。
》那么問題來了，兩個(gè)黑洞合并，到底是A黑洞掉到B黑洞里，還是B黑洞掉到A黑洞里？
有人說了，難道A黑洞掉到B黑洞里和B黑洞掉到A黑洞里有什么不同嗎？那讓我們來先看一個(gè)黑洞吞噬一顆普通恒星的過程。
我們知道在大質(zhì)量天體演化的最后階段，經(jīng)歷的超新星爆炸以后，剩下的星核會(huì)形成一個(gè)中子星。如果中子星的質(zhì)量大于3個(gè)太陽，中子簡并壓無法抵抗引力，就會(huì)潰縮成一個(gè)黑洞。
太陽只是一顆黃矮星，在宇宙中比太陽質(zhì)量大的恒星很多，但是都沒有直接潰縮成黑洞。這是因?yàn)樵诤阈莾?nèi)部劇烈的核反應(yīng)會(huì)釋放出強(qiáng)大的伽馬射線和x射線。正是因?yàn)檫@些射線的輻射壓抵抗住了引力引起的向心收縮力。
恒星的質(zhì)量越大，內(nèi)部的核反應(yīng)就越激烈，理論上大于150個(gè)太陽質(zhì)量的恒星，其內(nèi)部的核反應(yīng)產(chǎn)生的輻射壓力會(huì)把恒星的質(zhì)量吹跑。所以恒星也會(huì)有質(zhì)量上限。
1個(gè)100個(gè)太陽質(zhì)量的恒星靠近一個(gè)3個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞，合并的過程中是恒星的質(zhì)量減少，黑洞的質(zhì)量增加。這是一個(gè)恒星向黑洞轉(zhuǎn)移質(zhì)量的過程。
從邏輯角度，A黑洞向b黑洞轉(zhuǎn)移質(zhì)量，或是b黑洞向a黑洞轉(zhuǎn)移質(zhì)量，是相互抵觸的。
》根據(jù)現(xiàn)有的黑洞理論，黑洞是一個(gè)只進(jìn)不出的饕餮怪獸。除了霍金輻射以外，黑洞沒有任何質(zhì)量回吐的機(jī)制。
美國引力波天文臺觀測到的多起黑洞合并事件，都伴隨著合并后黑洞的質(zhì)量虧損。
根據(jù)能量守恒，引力波的輻射能量必然來自于其他能量或者是物質(zhì)的轉(zhuǎn)換。在黑洞沒有任何質(zhì)量回吐機(jī)制的情況下，這些能量只能來自于吸積盤的物質(zhì)以及黑洞的相對引力勢能。
所以引力波天文臺觀測到的多起黑洞合并事件，所謂的黑洞質(zhì)量虧損有疑問。
我們知道黑洞有一個(gè)非常奇怪的性質(zhì)，為了簡便討論，我們用施瓦西黑洞代替所有的黑洞。那就是黑洞的視界半徑是和質(zhì)量成正比的，而引力又和半徑的平方成反比。
》然后就是非常經(jīng)典的結(jié)論：黑洞質(zhì)量越大，密度越小，同時(shí)視界附近的重力加速度也越小。
我們知道黑洞是沒有質(zhì)量上限的，15,000億個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞，施瓦西半徑是0.5光年。此時(shí)黑洞視界的重力加速度剛好和地球表面重力加速度相當(dāng)。
1971年，霍金證明了黑洞的面積定理，在強(qiáng)能量條件和宇宙監(jiān)督假設(shè)存在的情況下，黑洞的面積是永遠(yuǎn)增加的。
由于黑洞的視界面積和黑洞的質(zhì)量是相關(guān)的。
當(dāng)大小黑洞相互接觸的時(shí)候，如果不允許質(zhì)量重新分配，就是小黑洞直接穿越視界，掉進(jìn)大黑洞。
雖然黑洞內(nèi)部不可觀測，但是必須符合能量守恒。當(dāng)兩個(gè)黑洞的奇點(diǎn)合并的時(shí)候，必然伴隨著引力勢能轉(zhuǎn)化成能量，而這些能量又被封閉在黑洞的內(nèi)，理應(yīng)轉(zhuǎn)化成黑洞的質(zhì)量。
引力勢能是極其巨大的，超新星爆發(fā)的能量就是由于引力勢能引起的。
所以，兩個(gè)黑洞如果是以物理奇點(diǎn)的形式合并，可能會(huì)得到一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩個(gè)黑洞質(zhì)量和的黑洞。
但是如此的結(jié)論和引力波天文臺測量的黑洞合并以后質(zhì)量虧損的現(xiàn)象相違背。所以必須給多余的能量找一個(gè)發(fā)泄的地方。
科學(xué)家Bekenstein提出，黑洞的熵會(huì)向高維度轉(zhuǎn)移。
那就意味著，黑洞內(nèi)的能量、質(zhì)量也可以向高維度轉(zhuǎn)移。
》這說明黑洞里有通往高維異世界的大門，當(dāng)2個(gè)黑洞合并的時(shí)候，這扇門就會(huì)打開。這可以解釋黑洞合并后質(zhì)量虧損的問題。
同時(shí)，這也說明黑洞內(nèi)部具有非常復(fù)雜的時(shí)空結(jié)構(gòu)。如果我們?nèi)祟愡M(jìn)入黑洞的內(nèi)部，可能會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)，但是只有直徑大于1光年的黑洞才是安全的。
如果把宇宙看成一個(gè)黑洞內(nèi)部，和現(xiàn)有觀測到的現(xiàn)象不矛盾。也可能整個(gè)世界是一個(gè)大黑洞套小黑洞的無窮的嵌套結(jié)構(gòu)。
霍金的師兄和搭檔彭羅斯認(rèn)為，宇宙在輪回，本次宇宙的終點(diǎn)是下一次宇宙的起點(diǎn)。量子力學(xué)大師玻爾認(rèn)為人類永遠(yuǎn)只能看到物理的現(xiàn)象，而不能深究物理的本質(zhì)，人類的物理沒有上帝視角。
所以，黑洞內(nèi)部到底是個(gè)什么情況？我們的宇宙到底是個(gè)什么形狀？可能完全取決于人類的觀測。
