如果任何物质都无法逃脱黑洞的引力，那么引力本身又是如何逃脱的：《大雄与奇迹之岛》

综述关于宇宙总是有很多非常有意思的概念，对于我们一般人来说，因为不了解这背后的信息，就更加觉得神秘非常了，比如黑洞，提到它，很多人印象中就是一个巨大的、像漩涡一样可以把万物都吸入其中的可怕存在，而且按照科学家的说法，任何物质都是没有办法逃脱黑洞的引力的。

但我们不禁要问，那么引力本身又是如何逃脱的呢？什么是黑洞先来看看黑洞是什么，从字面上看，它很容被理解成某个虚空的深坑，仿佛从这个时空通往其它地方的一个通道。

但是在物理学上，科学家其实是将其定义为一种天体的，虽然我们目前对它的了解还不是那么充分，但是从已有的信息来看，它各方面的性质确实是符合天体的定义的，尤其是在广义相对论的框架中讨论时。

黑洞给人印象最深刻的地方当然就是它无往不胜的超强引力，不管运动速度多快，都不能从它的手中逃脱。

我们知道，当前时空运行速度最快的就是光，但是在面对黑洞的时候，它却毫无抵抗之力，只能任凭自己被吸走，更别说其它的事物了。

关于黑洞的理论最早被提出来是在20世纪初，一位名叫史瓦西的天文学家通过计算而不是观测找到了这样一个界面的存在。

在他的描述当中，这个界面应该是出现在一个比较特殊的星体附近，而且这个星体本身的半径必须要低于某个限定值，这个限定的数值后来也被命名为史瓦西半径。

我们经常在影视剧当中看到对黑洞的描述和呈现，但是这些都是文艺创作和加工的结果，早期的时候，黑洞根本没有办法观测到，唯一能够证明其存在的就是物理学家草稿纸上的一堆方程式，或者借助其它一些信息来间接证实。

比如它可能对周围一些星体和物质产生的影响。

直到21世纪初，人类才第一次拍到了黑洞的样子，位置上，它跟地球的距离大概是5500万光年，也就是如果一束光从地面出发，要经过5500万年之后才能抵达黑洞所在的地方，那里也就是室女座附近，有一些相对集中的天体一起组成了一个星系。

根据科学家的预估，黑洞的质量非常惊人，如果用太阳作比较，它几乎相当于65亿个太阳加在一起那么重，这也跟它巨大的吸引力直接相关。

从图片上看，黑洞的中间位置又一个比较明显的阴影区域，看起来似乎就是一个大洞，边上围绕着一些环状的光线。

近几年来，天文学对于黑洞的观测越来越深入，也利用了一些前沿的科学技术不断推进成像效果，在对黑洞的样子越来越了解的同时，另外一个问题也一直被持续追问，既然任何物质都无法从黑洞当中逃脱，那么引力本身作为一种物质，又是如何实现独立运动的呢？相对论的解释要想解释清楚这个问题，就要回到现代物理的经典理论，也就是相对论当中去。

两百多年前，我们的物理学家在研究光的传播时，借鉴了声音传播的性质，认为光也和后者一样需要一个介质一样的东西，但是随着实证科学的发展，科学家在实验室里证明了这个判断并不正确，因为光不管在什么样的介质当中运动，都不会出现速度的变化。

这样的发现佐证了光的运动不会因为外部空间中的变化而改变，所以爱因斯坦在他的狭义相对论中也将此重点提出来，作为整个体系的基础。

但是随着各方面研究的推进，他们也慢慢发现，狭义相对论并不能很好地解决各个方面的问题，最显著的就是遇到曲面时空的时候，要想知道光在曲面时空当中是如何行动的，我们必须要引入新的理论内容，这其中就包括有后来对质量这个概念进行更进一步的区分，弱等效和强等效原理的厘清等等。

所有这些加起来，才有了相对论的第二阶段，广义相对论的诞生。

当然，理论的分析只是一个层面，要想解释清楚一个问题，必须要实实在在用数字表达出来，于是爱因斯坦便开始了寻找这个数字的过程，计算的开始当然离不开方程的建立。

在多番思考之后，爱因斯坦参考了黎曼的研究成果，尤其是对几何方面的理论综合，因为它也算是集合了前人的智慧，完成了从平面到立体再到曲面的过度，有利于在方程中直接进行处理。

最后，爱因斯坦建构出来了一个最理想的方程式，也就是著名的场方程。

其中所包含的是整整16个物理学上的公式，爱因斯坦的工作就是把它们综合在一起，让它能够在一定程度上描述时空和质量之间的关系。

从这个场方程中，科学家也顺利找到了引力的特殊性所在，它之所以能够逃脱黑洞的作用，其实是因为在质量之外还有一个因素在作用于其上，那就是它所存在于其中的时空，时空的状态与引力是相互联系的，后者不可能脱离前者而存在，在这个层面上，黑洞就会暂时失效了。

结语当然，除了引力之外，黑洞也许还有其它一些不能征服的事物，只不过我们的观测能力有限，还无法确定，总之这种看似无所不能的存在，也正在因为被揭秘而暴露出自己的弱点。