黑洞科普（二）：黑洞的分类

黑洞的物理性质：目前人类已知的最简单的天体，三个物理参数就可以描述一个黑洞，即质量，角动量，电荷。

其中，

1、质量决定黑洞大小（黑洞质量>0）。

2、角动量是任何旋转物体所具备的物理量，黑洞的角动量>=0，为0时表示黑洞不旋转。

3、黑洞电荷>=0，表示黑洞不带电。

所以依据2、3条将黑洞分为四种。

第一种，不带电不旋转黑洞(也叫史瓦西黑洞），也就是黑洞的电荷量c=0，角动量l=0。用来描述这种黑洞的只有唯一一个参数——质量。当物体接近黑洞视界面时，因为时间变得缓慢，物体移动的速度也会变得缓慢。同时颜色也会越变越红，因为光的频率会被扭曲的时空越来越低。当光到达黑洞视界面上时，频率会降到无限低，这个位置也叫做“无限红移面”。对于史瓦西黑洞来说，视界面就是无限红移面。而随着物体不断接近黑洞，就会被黑洞的潮汐力拉长（黑洞质量越小，潮汐力越大，反之潮汐力越小。），当拉长超过临界值时，物体就会被扯碎。而且来自黑洞之外的一切电磁波星信号会逐渐减弱。至于如果穿越了黑洞视界面，量子学家认为，穿过黑洞视界面后，会被高温烧得连渣都不剩（我也不知道为什么）。广义相对论学家认为，物体会朝着黑洞中心的奇点不可逆的飞去。此时并不是因为飞船无法掉头往回飞，而是时间的箭头指向了奇点（与空间无关了），不论你做什么都会被带向奇点（除非能够逆转时间，不过这不现实。）另一方面，在飞向奇点时，不论黑洞的质量大小，靠近奇点，潮汐力都会越变越大（如果潮汐力无限变大，物体迟早会被扯碎成基本粒子）。

话又说回来，这些都是猜测，都是宇宙未解之谜。而且史瓦西黑洞是宇宙中最不可能出现的黑洞，因为出现条件极为苛刻（我也不知道什么条件...）。

第二种、带电不旋转黑洞，c>0，l=0（也被称为r-n黑洞）。拥有两个视界面，当物体进入外层视界面后会进入名叫单向膜区的空间，这个空间的时间箭头指向黑洞的中心奇点，所以是单向的（时间箭头指向奇点）。在物体飞向奇点的过程中，会进入第二个视界面，也叫做内视界面。内视界面中为正常的时空（是不是可以开点脑洞了？），而在这里想要靠近奇点，会有排斥力，你永远也过不去，就算是你飞向奇点的动力大于排斥力，也过不去，因为会进入时间循环，也在物理学上称为闭合类时线（这里解释一下，闭合类时线的意思是表示四维空间沿着时间方向完成一个闭环，形成一个时间圈环。）。想象一下你在这种黑洞的内视界面空间中杀死自己，是不是很可怕，从某种意义上来说，这也可以被称为时间囚笼，也会产生祖母驳论。（这个东西就和平行世界有关联了。）

祖母驳论：假设你穿越回去，在你祖母童年时期杀害，那么未来的也就不会有你的出现。既然你没有出现，你又怎么穿越回去杀死自己呢？跟上面想象自己杀死自己一样，你回到过去杀死自己，你没出现，又怎么回去谁杀了你自己呢？

牵扯到平行世界的理论的话，就能够面前解释，就是你回到的过去并非你所在宇宙时间线上的过去，而是来到另一个宇宙时间线上，并杀死该平行世界的你，不过这解释很勉强。

第三种、不带电旋转黑洞，c=0，l>0（也称为克尔黑洞）。

第四种、带电旋转黑洞，c>0，l>0（也称为克尔-纽曼黑洞）。克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞相似，物理参数上的的区别就是一个不带电旋转，一个带电旋转。

而旋转的黑洞和不旋转黑洞的区别在于，旋转的黑洞是扁圆的，不旋转的是正圆的。这和地球因为自转，赤道比两极宽一样。第二就是，无限红移面和外视界面分离。这里无限红移面在黑洞的两边略宽的一块，以及内部一个沙漏状的内无限红移面，内部沙漏状的内无限红移面中是正常时空。内外两个视界面中，有一个单向膜区（前面有提到过），单向膜后有一个奇环。在无限红移面和外视界面之间，有一个能层，这个能层还处在黑洞外部。这个能层就非常的神奇，如果一个整体的物体，分成两半，一半会掉入黑洞的能层，另一半就会被踢出黑洞（电影《星际穿越》中逃离黑洞就是这个原理）。需要注意的一点是，这里并不是牛顿第三定律中的作用力和反作用力，因为根据牛顿第三定律中作用力产生的反作用力是极小的。而黑洞能层的这个过程，最早是被英国物理学家彭罗斯算出来的，所以也称为彭罗斯过程。在黑洞的能层中，物体分为两半，根据能量守恒定律，一半带有负能量，另一半的能量就必然会增加，所以物体才会被黑洞能层弹出来。而那一半掉进黑洞的物体，如果撑过了黑洞潮汐力的拉扯，就会穿向单向膜，再进入奇环（注意，不是来到内视界面）。这个奇环是正常的时空，也是科学家们猜测能够穿越到另外一个宇宙可能通道之一。

我们常说的穿越平行宇宙的时空隧道，就是这类黑洞衍生而来的。