从人类诞生至今，人类的发展史就是一部探索史，走出非洲寻找新的生存地，各种古代文明的出现，探索海洋寻找未知大陆，发展科学改造世界，虽然地球拥有足足5亿多平方公里的表面积，但人类的足迹早已遍布全球。

甚至于人类还在上世纪中期开启了太空探索时代，从前苏联1957年成功发射了人类第一颗卫星开始，各种航天器如雨后春笋般的横空出世，美国的阿波罗计划在1969年使人类的足迹印到了月球，至今离地球最远的人造物——旅行者一号深空探测器已经飞离地球两百多亿公里。

太空探索时代的出现，提高了人类对宇宙的认知，同时也对科幻作品产生了深刻影响，大批以宇宙探索为背景的文学影视作品层出不穷，什么超光速、时空折叠、曲率飞行、平行宇宙等等名词都通过不同渠道被人们知晓，而我们今天的主题就关于黑洞探索，如电影《星际穿越》里描绘的那样，在进入黑洞之后我们还能全身而退吗？或者说我们在黑洞里到底会发生什么的故事？

有人说这是个伪命题，因为黑洞是宇宙中最恐怖的天体，任何物体进入黑洞后必定会被摧毁，不存在全身而退的情况。实际上这句话只讲对了一半，黑洞的确是宇宙中最恐怖的天体之一，但物体进入黑洞并非注定死亡。

接了来就让我们踏上黑洞探索的旅程吧

科学家们通过对黑洞的理论研究，得出一个被称为黑洞无毛的定理，认为外界观测者只能知道黑洞的三种属性，分别为质量、角动量、电荷，而这三种属性的组合有四种结果，即四种类型的黑洞：只有质量，无角动量、不带电的史瓦西黑洞，有质量、角动量，不带电的克尔黑洞、三属性齐全的克尔纽曼黑洞，以及有质量、带电，无自转的莱诺黑洞。

这四种类型的黑洞中最为人们熟知的当属史瓦西黑洞，可以说你在网上搜索黑洞的科普文章，几乎百分之80都是写的它，正因如此的传播度，才导致了刚才有朋友觉着我提了一个伪命题。

因为史瓦西黑洞只有质量一个属性，因此它的特性非常简单以及单纯，那就是一旦进入事件视界（施瓦西黑洞最外层边界），就再也没有机会逃出来了，并且物体在视界内部也不能做停留，它们将不断的坠落奇点。

关于为什么物体进入视界之后就再也不能逃离，并且还得强制性的向奇点移动，很多解释都是通过逃逸速度整个角度出发的，比如地球的几大宇宙速度，在牛顿力学的基础上告诉我们想要从黑洞内部逃离就必须使速度大于光速。

但实际上整个解释并不准确，因为相对论中的引力并不是牛顿式的引力，相反它实际上不是力，而时空弯曲的几何表现，利用时空图作出光锥，之前的这篇文章黑洞——宇宙中最神秘的天体之一，它的质量有上限吗？有介绍过，我们可以清楚的看到，物体在进入视界后，其未来的发展方向只能是朝着奇点不断移动。

我们通常对黑洞的认知都是建立在史瓦西黑洞身上的，但现实世界呢？

我们知道史瓦西黑洞是不包含角动量的，而角动量的直观体现就是物体的转动，而这时我们在想一想黑洞的前身，一般来说初始状态是从一颗大质量恒星的衰落开始的，在经历超新星爆发后，残留的内核质量在达到相应标准后，就会成为一颗黑洞。

而恒星有自转吗？整个问题显而易见，也就是说大部分成为黑洞的恒星都是具备角动量的，而形成的黑洞也自然会继承部分原先的角动量，所以说现实世界中史瓦西黑洞并不常见，更多则是旋转黑洞。

旋转黑洞包含两种类型，克尔纽曼黑洞以及克尔黑洞，但这两种黑洞的结构基本相似，如下图所示，而这些结构则包含着我们能够在黑洞中安然旅行的奥秘。

旋转黑洞的结构包含无限红移面，视界，能层，奇环等

我们乘坐一艘宇宙飞船从旋转黑洞外部开始进入，会遇到怎样的场景呢？

对于旋转黑洞而言，由于角动量的存在，其周围的引力场也会产生类似的转动行为，也就是说宇宙飞船从外部进入黑洞的过程中，是保持一种边公转边下落的状态，如果你不想在进入黑洞前就要绕着黑洞公转，那么你也可以选择发动飞船，使其保持切向相对静止。

片刻后飞船来到了旋转黑洞的最外层——外无限红移面，整个面又被称为静界。如果飞船之前是一直保持的切向静止状态，那么在越过这层静界之后，你会发现飞船会停不下来的做切向移动，也就是飞船在能层内部必须绕黑洞公转，不论飞船的动力有多强劲，都改变不了整个事实（如果非要在能层保持静止，你会发现飞船的速度已然超光速了，也即是飞船的世界线是类空的），这也是被称为静界的原因。

但有一点也非常重要，刚才一直都是提的切向移动，那么关于飞船的径向移动有什么限制吗？答案很幸运，飞船可以在自身动力下逃离能层，飞出静界，安然回家。

但浅尝辄止显然不是我们此次黑洞探索旅行的目的，飞船将在能层逗留片刻后越过第一层视界（外视界），既然是视界，那么它的属性就和之外介绍史瓦西黑洞的一样，物体一旦越过之后，将再也不可能原路返回逃离了，因此视界里面的时空也被称为单向膜区，这块区域的时空坐标发生了颠倒（这实际上是刚才在史瓦西黑洞中用光锥解释这一现象的另一种等价说法），飞船只能头也不回的抵达第二层视界（内视界）并穿过它。

然而幸运的是时空坐标颠倒只存在于内外两层视界之间，一旦越过内视界时空又会变为正常，因此飞船在内视界里面可以自由的旅行。

并且还不用担心飞船会被奇环吸引过去，因为理论表明即便飞船想往奇环身上撞过去也是不可能的（特指克尔纽曼黑洞，而克尔黑洞的奇环在赤道面方向上不会阻止飞船的自杀行为），想撞击奇环，除非你是光。