對這個問題的回答一般都是這樣：東西只進不出（包括光線）的一種天體（或者時空幾何）就是黑洞。更學術一點的回答是：點質量的廣義相對論場方程的”解“就是黑洞。第一個也是最有名的“解”就是史瓦西黑洞，它只有質量，其他什麼性質都沒有。這種黑洞如果存在的話，肯定是宇宙中性質最簡單的東西。它有兩個主要特點，一是它的所有質量都集中在中心無窮小的區域（就是中心奇點），二是它有一個視界，任何東西只要越過了視界就不可能出來了。由於它是廣義相對論場方程的“解”，純粹是數學運算的結果，嚴格地講只能是“數學黑洞”。

但是真實宇宙中存在物理黑洞嗎？如果存在的話，我就把它稱作“天文黑洞”。著名的物理學家奧本海默和他的合作者施耐德於1939年研究了這個問題（見上圖）。他們得到的結論是，一顆質量足夠大的恆星在演化到最後就會發生無法阻止的引力塌縮。如果一個觀測者和塌縮的物質一起下落，他就會和下落物質一起在有限的時間內到達中心，這樣就可以形成黑洞了。但是，你如果是外部的觀測者，你會看到塌縮的物質無限逼近這個“黑洞”的視界，但是永遠都不能進去，形成的只能是一個“凍結星”，也就是物質看起來都被“凍結”在黑洞的視界外面了。也就是說，落入黑洞的觀測者看到的是一個“數學黑洞”，但是外部的觀測者看到的連“物理黑洞”都不是，因為物質根本就在視界的外面。

我們進一步的計算表明，如果用外部觀測者的時鐘計時，那麼落入黑洞視界的物質最後會停在黑洞裡面某個位置，永遠也不可能到達中心的“奇點”位置。由於引力塌縮是目前已知的形成黑洞的唯一的過程，我們得到結論，在外部觀測者的有限時間內，宇宙中的所有天文黑洞的中心都不會有物質，當然中心的位置就不是奇點。其實愛因斯坦認為宇宙中不會有黑洞，因為他不相信物理世界有奇點。但是我們證明了宇宙中能夠形成黑洞，只不過黑洞的中心沒有奇點，愛因斯坦的擔心是不必要的！

所以，當以後有人問你“什麼是黑洞”的時候，你可以反問他，你問的是“數學黑洞”、“物理黑洞”、還是“天文黑洞”？物理黑洞既可以是數學黑洞，也可以是天文黑洞，但是天文黑洞不是數學黑洞，因為它的中心不是奇點。

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黑洞裡面到底是什麼樣的？ 來源：bilibili

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