为什么说黑洞只有“三根毛”

一颗垂死的巨大恒星不断坍缩，直到成为一个黑洞。这时，它在自身的强大引力作用下还会继续收缩，最终其全部物质将被挤压到一个单一的点上。这个点称为黑洞的“奇点”，那里的物质密度和压力都变成了无穷大。

这类黑洞的结构很简单：一个视界包围着一个奇点。应该注意的是：尽管人们经常把视界称为“黑洞的表面”，其实在这个“表面”上并不存在任何有形的东西。

一个正在吸积周围物质的黑洞示意图

早在1916年，德国天文学家卡尔·施瓦西已经弄清这类天体的性质，因此后来它又被称为“施瓦西黑洞”。施瓦西黑洞都是球状的。假如太阳收缩成为一个施瓦西黑洞，那么它的半径就只有3千米了。这时，它的物质受到极度的挤压，密度将会大得难以想象：6万亿吨每立方厘米，一粒芝麻那么大小的东西就有上百亿吨重！

黑洞“扭曲”了从它附近经过的光线，产生了“爱因斯坦环”

球状的施瓦西黑洞既不自转，也不带电荷，是最简单的黑洞。另一方面，最复杂的黑洞是既有质量又带电荷，同时还在自转的黑洞。因为极其强大的引力把黑洞的一切细节都摧垮了，所以远方的观察者最多只能探测到黑洞的三个物理量，即质量、电荷和表明黑洞自转快慢的角动量。科学家把这种情况称为“黑洞无毛”，意思是说黑洞没有任何繁琐、复杂的细节。在中国，因为无人不知《三毛流浪记》中那个可爱的小三毛，所以大家经常半开玩笑地把质量、电荷和角动量称为黑洞的“三根毛”！（卞毓麟）

【科学人】施瓦西

德国天文学家卡尔·施瓦西（1873—1916）16岁时就写出了第一篇天文学论文。他首先依据爱因斯坦建立的广义相对论，研究质量聚集到一个点上的天体周围的引力特征。这种天体后来被称为“施瓦西黑洞”。1916年因病逝世，年仅43岁。

【微博士】时空

光线从太阳传到地球，要花8分19秒的时间。因此，我们看见的太阳，其实是它在8分19秒以前的模样。同样，观看一个离我们1亿光年远的星系，我们看见的其实是它在1亿年以前的形象。谁也不可能把时间的流逝与空间的伸展截然分开，因为它们本来就是一个统一的集合体，即“时空”。时空是四维的：空间占三维（左右、前后、上下），第四维就是时间。

【微问题】为什么黑洞质量越大，密度反而越低？

【关键词】黑洞　视界　奇点