進入黑洞的物質都到哪裡去了？答案有點離奇
文/袁玉剛
1783年，劍橋的學監約翰·米歇爾利用萬有引力定律和光的微粒說推論出：如果太陽密度不變，直徑擴大幾百倍，其表面逃逸速度就會超過光速。這就是傳統意義上的黑洞。
20世紀初，愛因斯坦的廣義相對論預言存在黑洞。1916年，史瓦西指出：如果把太陽壓縮成半徑不到3公里的球體，外部觀察者就再也看不到陽光，形成現代意義上的黑洞。1939年，美國人羅伯特·奧本海默計算出質量大於強德拉塞卡極限的恆星會在自身萬有引力作用下向內坍縮，密度越來越大，體積越來越小，引力越來越強，以致於發出的光線也重新落回去。
1969年，美國科學家約翰·惠勒提出了“黑洞”這一術語。顧名思義，黑洞是一個黑黑的、深深的、什麼也看不見的洞。
史蒂芬·霍金深入研究了黑洞：“任何吸進黑洞的東西都會在奇點處毀滅，只有其質量的引力效應能夠繼續在外面被感覺到。”2004年，史蒂芬·霍金在提出黑洞輻射的30年後又宣佈物質進入黑洞後還能夠出來，自己推翻了自己的結論。
100多年來，天文學家們進行了大量觀察，發現：
1、可疑黑洞都在星系、恆星中心，體積極小，引力巨大，按照萬有引力定律，意味著質量也巨大。
2、在可疑黑洞視界之外都有自旋著的物質吸積盤。吸積盤時大時小、時斷時續、時有時無。無論是固體星球還是氣體星雲都會逐漸進入吸積盤。
圖1 可疑黑洞想象圖之一
3、可疑黑洞向兩極噴發X射線、高溫等離子體、分子物質。1918年，發現M87（NGC 4486星系）中心擁有一條5000光年長的強大相對論性噴流，號稱宇宙噴燈。
圖2 M87噴流
4、2019年4月10日晚，全球新聞發佈會公佈了事件視界望遠鏡(EHT)拍攝到的室女座的一個巨橢圓星系M87中心超大黑洞的第一張照片。圓圓的黑洞質量約為太陽的65億倍，吸積盤上氣體的旋轉速度幾乎接近光速。
圖3 M87黑洞照片
黑洞理論之間、理論與觀察結果之間出現了矛盾：
1、既然物質進入黑洞，被擠壓在中心的一個體積為零的奇點上，任何強大的力量都不可能把它分開，那麼，我們怎麼能穿越奇點到達另一個宇宙呢？
2、既然黑洞巨大的引力能夠吞噬所有物質，包括光。那麼，兩極為什麼能夠噴發X射線、高溫等離子體、分子物質呢？
3、對於星系中心的相對論性噴流，圖1 認為是從黑洞中噴發出來的。而圖4則認為是從吸積盤上噴發出來的。
圖4 黑洞噴發
這些矛盾的核心還是進入黑洞的物質究竟去了哪裡。有人說物質在奇點處消失了；有人說物質又從白洞裡噴出，甚至幻想著穿越黑洞去另一個宇宙。
我的觀點離經叛道：物質就根本沒有進入黑洞，當然不存在去了哪裡的問題。
我的黑洞模型是：星系和恆星系都呈現銅鈸形，就是旋渦的吸積盤。吸積盤的中心存在一個沒有物質的旋渦洞，就是黑洞。這個黑洞是由吸積盤高速旋轉形成的。吸積盤上內邊界的物質向兩極高速噴發，形成黑洞壁，發光時就是視界，見圖4 。也就是說，物質根本就沒有進入黑洞，而是在視界上從兩極噴出去了。這就解決了黑洞巨大的吸引力、奇點、吸積盤和兩極物質大噴發的疑難問題。
霍金在《時間簡史》中說，視界上大量X射線的輻射“不是從黑洞裡面出來的，而是從緊靠黑洞的事件視界之外的空的空間來的”。這與我的觀點異曲同工。只是我的觀點是物質的加速和轉化，而霍金的看法則是無中生有。
有些天文學家說：“黑洞就是一個時空旋渦，是彎曲的空間和彎曲的時間構成的。一切物質掉入視界範圍，就會奔向奇點，消失得無影無蹤。雖然黑洞不發光，但具有強大的引力，可以將周圍的物質吸引過來，形成繞其轉動的吸積盤，由於吸積盤不同半徑處轉動速度不同導致摩擦升溫，把吸積物質的引力變成輻射，從而被我們觀測到。”這與我的旋渦黑洞已經相當接近了。
這裡牽涉到一個黑洞表述問題。主流理論認為黑洞向內坍縮，奇點在中心。見圖5。
圖5 主流理論黑洞想象圖
顯然，這種表述受到萬有引力理論的影響，以為物質都向內部收縮，直至一個奇點處。豈不知地球並不是一味收縮，還有沿自轉軸的極向運動。
我的黑洞想象圖剛好相反，是兩個銅鈸合起來的旋渦樣子。
圖6 銅鈸
根據物質守恆定律，吸積盤上的物質變成高能粒子旋轉著從兩極噴發出去，而不是在奇點處消失。
旋渦黑洞模型可以解釋吸積盤和兩極相對論噴流問題、物質轉化問題、引力巨大問題、黑洞又圓又黑的問題，光線逃不出黑洞問題、視界問題。
如果你能沿赤道劈開恆星和星系，就能看到旋轉著的黑黑的黑洞。如果你能沿極軸劈開恆星和星系，就能看到噴發中的黑洞，有時，黑洞可以在兩極露出真容像M87黑洞。注意：黑洞永遠是黑的。
圖7 星系
應該說：宇宙中每一個旋渦的中心都可能會產生一個黑洞。恆星和星系中心都有黑洞。只是有的黑洞真容暴露了，有的黑洞隱藏得比較深而已。
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