根據(jù)廣義相對論，質(zhì)量會(huì)扭曲周圍的時(shí)空，而黑洞將極大的質(zhì)量壓縮在極小的體積內(nèi)，形成了時(shí)空曲率趨近于無窮大的區(qū)域，當(dāng)一顆恒星不幸闖入黑洞的引力范圍，首先會(huì)遭遇 “潮汐力差” 的致命作用：恒星面朝黑洞的一側(cè)受到的引力遠(yuǎn)大于背向的一側(cè)，這種差異會(huì)像無形的巨手將恒星拉伸。

以太陽質(zhì)量 10 倍的黑洞為例，當(dāng)一顆類太陽恒星靠近時(shí)，潮汐力會(huì)在瞬間將恒星外層氣體撕扯成數(shù)百萬公里長的氣流，這就是天文學(xué)家觀測到的 “宇宙面條效應(yīng)”。隨著距離縮短，引力差呈幾何級(jí)數(shù)增長，最終連原子核間的作用力都無法抵抗，天體被徹底撕碎為基本粒子。

那些被黑洞吞噬的物質(zhì)去向何方？

這仍是現(xiàn)代物理學(xué)的終極謎題之一，愛因斯坦的場方程預(yù)言，黑洞內(nèi)部存在一個(gè)密度無限大、體積無限小的 “奇點(diǎn)”，所有物質(zhì)最終都會(huì)墜入此處。但奇點(diǎn)的物理狀態(tài)完全超出了現(xiàn)有理論體系 ，量子力學(xué)與廣義相對論在此處產(chǎn)生不可調(diào)和的矛盾。

有一種假說認(rèn)為，物質(zhì)進(jìn)入黑洞后會(huì)通過 “蟲洞” 通向另一個(gè)時(shí)空，即所謂的 “白洞” 噴發(fā)出去，這構(gòu)成了平行宇宙的理論猜想。然而，這一推測缺乏觀測證據(jù)，更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f法是：物質(zhì)的信息被永久鎖在黑洞事件視界內(nèi)。事件視界是黑洞的 “邊界”，此處的逃逸速度超過光速，任何物質(zhì)和信息一旦越過這條界限，便永遠(yuǎn)無法與外界產(chǎn)生聯(lián)系，仿佛從宇宙中 “消失” 了。

人類如何 “看見” 不可見的黑洞？

答案藏在那圈明亮的光環(huán)中。當(dāng)黑洞吸食周圍物質(zhì)時(shí)，氣體和塵埃會(huì)被引力加速到接近光速，在高速旋轉(zhuǎn)中相互碰撞摩擦，形成溫度高達(dá)數(shù)百萬攝氏度的吸積盤。這種劇烈運(yùn)動(dòng)釋放的電磁輻射（從 X 射線到可見光）比整個(gè)星系還要明亮，成為黑洞存在的 “信號(hào)燈”。

2019 年公布的 M87 星系黑洞照片中，那個(gè)橙紅色的環(huán)狀結(jié)構(gòu)正是吸積盤的剪影，而中心的黑色區(qū)域則是黑洞本身，連光線都無法逃逸的時(shí)空陷阱。此外，天文學(xué)家還通過觀測恒星的異常運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)黑洞：在銀河系中心，數(shù)十顆恒星以每秒上千公里的速度圍繞一個(gè) “不可見的引力源” 旋轉(zhuǎn)，最終鎖定了人馬座a*的位置。

關(guān)于黑洞的終極命運(yùn)，霍金輻射理論給出了顛覆性的答案，霍金發(fā)現(xiàn)，在量子力學(xué)效應(yīng)下，黑洞會(huì)通過視界邊緣的 “虛粒子對” 湮滅過程緩慢釋放能量，一對正反粒子產(chǎn)生后，若其中一個(gè)被吸入黑洞，另一個(gè)便會(huì)攜帶能量逃逸，形成 “霍金輻射”。

這意味著黑洞并非永恒，而是會(huì)逐漸蒸發(fā)，一個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞需要 10^67 年才能完全蒸發(fā)，遠(yuǎn)超當(dāng)前宇宙 138 億年的年齡，但這一理論打破了 “黑洞永存” 的認(rèn)知，當(dāng)黑洞蒸發(fā)至最后階段，可能會(huì)以一場高能爆發(fā)終結(jié)，將吞噬的物質(zhì)信息以某種形式歸還給宇宙。