黑洞——這個從恆星的死亡中誕生的存在，擁有巨大的重力，使其他事物都被吸入其中。如果任由黑洞存在，它會不會吞掉整個宇宙？有甚麼和黑洞有關奇特現象？ 一起來了解這種神奇的宇宙無底洞吧！
黑洞的臨界大小——史瓦西半徑
其實，黑洞很小，只有很靠近它時才會被吸入。
上期提及，星球的質量愈大，半徑愈小，表面的重力也愈大，逃逸速度就愈高。如果星球的半徑縮小至某一特定範圍後，它的重力就會大到連速度最快的光也無法離開，星球便變成黑洞。
這時的半徑就成為了黑洞大小的臨界值，被稱為「史瓦西半徑」。
史瓦西半徑由德國物理學家卡爾・史瓦西（Karl Schwarzschild）於1916年首次發現。一般來說，星球的史瓦西半徑和它的質量成正比，例如太陽的史瓦西半徑約3公里，而地球的只有約9毫米。
小知識：地球變成黑洞的直徑有多大？
理論上如果地球被壓縮成一顆彈珠般大小，就會變成黑洞了。不過同學們不用擔心，在太陽和地球的自然演化過程中，不會出現這種情況。
扭曲光線的重力「井」
愈靠近黑洞，重力就愈強，甚至會扭曲光前進的路徑。光的路徑是怎樣被扭曲的？看看「重力井」的模樣就知道了。
▲這個漏斗代表重力井， 滾珠即代表前進的光線。
愛因斯坦在廣義相對論提出，物質本身會扭曲時空。試想像一顆鉛球放在橡膠布上後，它的重量會使橡膠布變形下陷。另外，在質量相同的情況下，體積愈小的鉛球會令橡膠布凹陷得愈深。
星球就像這顆鉛球。當它的體積不斷縮小，但質量不變，就會令重力變強，加深時空的扭曲，變成一口極深的「井」。當它最終變成黑洞時，時空嚴重扭曲，就像一個無底洞。筆直前進的光線經過時，路徑會大幅彎曲，先繞着黑洞一圈圈旋轉，最終掉進黑洞，無法離開。
命運的分界線：事件視界
事件視界（Event Horizon）又稱事件穹界，是黑洞的表面。事物一旦進入事件視界，就會跌落到黑洞的中心——奇異點。即使是速度最快的光，也無法逃出來。所以，身處事件視界之外，就無法看到黑洞內發生的任何事件。
靠近黑洞的奇特現象：時間延滯
因為黑洞的重力扭曲了時空，導致附近的時間速度發生變化，產生時間延滯：愈靠近黑洞，時間就走得愈慢 。當物體到達事件視界時，這種效應就會變得無窮大，彷彿時間在那裏永恆凍結。
跌進黑洞就會變成「意粉」？
進入黑洞的物質會被強大的重力拉成長條狀，這種現象叫作「意大利麵條化」，又叫「潮汐破壞事件」(TDE)。
愈靠近黑洞，重力的影響就愈大。如果以頭上腳下的狀態掉入，因為雙腳比頭更靠近黑洞中心，所以重力拉雙腳的力度比拉頭的大，於是人就會被拉長。此外，雙肩沿着兩條指向黑洞中心的直線被往下拉，亦會愈來愈靠近。
物體像這樣縱向被拉長、橫向被擠壓，變成一條又幼又長的「意大利麵」，最終被扯斷、壓碎，掉入黑洞中心。
蟲洞——穿梭宇宙的捷徑？
蟲洞又稱愛因斯坦–羅森橋，是科學家設想的連接兩個不同時空的狹窄隧道。奧地利物理學家路德維希・弗萊姆於1916年首次提出這個概念。後來，愛因斯坦及納森・羅森假設蟲洞連接着其他宇宙，就像一條可穿梭宇宙的捷徑。
蟲洞目前還只是一個理論概念，科學家還未在宇宙中發現自然存在的蟲洞。不過，當科學繼續發展，說不定人類還會發掘出更多宇宙的奧祕呢！
(內文插圖取自：《兒童的科學》第189期)
