话题又回到了第一次世界大战刚结束的时候,史瓦西已经求出了解,不过当时还没有黑洞这个名字．史瓦西对半径的计算准确无误,由天体的质量、万有引力常数以及光速,可以很简单地求出。

当时的相当于黑洞的模型很简单．如果有一个光源处在史瓦西半径的稍微外面一点的位置上的话,光的大部分将被吸入黑洞,但也有一小部分可能沿着外侧飞出．对于半径之内的情况,我们完全无法了解．那里是密度很高的球体呢? 还是其质量完全集中在中心一点上呢? 对此我们无从知晓．不过,至少从数学上看可以认为质量集中于中心部．由于质量集中于中心一点,所以那里的密度为无限大．所谓无限大来自数学上的极端情况,我们把它叫做奇点。

谈到黑洞时经常会出现奇点这个名词,简单地,我们可以把它解释成分数的分母成为零时的点．自然界里原本不应该存在那样的量．它是由于数学的不完整性所产生的呢? 还是在宇宙的某处真实存在的奇怪的点呢? 目前还没有答案．不管怎样,请读者们把奇点想象为极其奇妙的点吧。

关于史瓦西半径之内的情况,我们什么也不知道,不妨暂且把它解释为中心存在着奇点。

假定有一只火箭正在不断地接近黑洞,我们在远处进行观测．引力场随着沿球面半径方向的接近而越来越强．处于强引力场中的表会慢于观测者的表,不只是表,火箭的速度也在变慢,里面的人的动作以及衰老的速度也趋于缓慢．当达到史瓦西半径上的球面处时,火箭及其中的人都不动了,人也不再变老了．我们所认识的从过去不停地流逝向未来的时间,在那里停止了。

史瓦西半径所对应的球面叫做视界。

一方面,坐在火箭里的人通过视界进入了黑洞内部．另一方面,在外边的人看来火箭则是停止的,里边的人(姑且不去想他是否已被强大的引力所粉碎)能够继续前进,这一点实在令人难以置信,奇怪! 但是,这种奇怪之处正是相对论。

□图2－2 视界上火箭大滞涩

外边的人会认为火箭一个接一个地停滞在视界上,火箭内的人却感到行进顺利,一点儿也没有什么滞涩．两边的说法出现了不一致,作为外边的人来说＂停滞＂是唯一的情报,而火箭里的人无论怎么喊＂顺利极了＂,声音均不可能传到史瓦西半径之外去。

在相对论中类似这样的矛盾还有很多。

宇宙浩瀚,用目前最大的望远镜能够看到一百亿光年之外的天体．如果有一只速度接近光速的超高速火箭飞过时,旁观者会看到火箭的长度缩短了,这是爱因斯坦的狭义相对论的结论。

反过来,在火箭内部的人看来,外面的景物也在自己的前进方向上收缩了．假定火箭的速度已经极其接近光速,根据洛伦兹收缩,景色将前后大幅度地缩短,十万光年甚至一百亿光年之遥的天体会一下子出现在他的眼前,宇宙全体都在这个方向上缩短,变得扁平了。

到十万光年远的星体去,无论坐多快的火箭至少也要花十万年以上的时间；到一亿光年远的地方就必定要用一亿年以上的时间,这样的说法正确吗? 根据飞得快距离就会缩短的事实,难道不能更快地到达远处的星体吗?

举个更极端的例子,光当然是以光速传播的,假若我们的眼睛附着在光子上(如果说眼睛太大不可能附着在光子上的话,那就假定在光子上附着有能够判别距离的灵魂),由于洛伦兹收缩,广大的宇宙应该被压缩成一个扁片。

太玄妙了! 实在难以置信,但是没有其它的解释办法．与此相比,一方面是由于滞涩而停止而另一方面却是顺利地行进之类的矛盾显得似乎更简单了．＂如果光子长有眼睛的话＂,这是狭义相对论的极限状态,而＂视界处的停止＂则是广义相对论的结果……。