爱因斯坦虽然是现代物理学奠基人,但现代物理学大厦本质上是由一大批物理学家建立起来的,并非爱因斯坦一个人的功劳
在现代物理学有关“黑洞”的部分里,英年早逝的德国天文学家卡尔.史瓦西是一个不得不提的人物,1915年身处一战对俄前线的他经过计算得到了广义相对论引力场方程的第一个精确解,“史瓦西解”因此成为了人类第一个关于黑洞的模型。
从一战战场上退下来的史瓦西虽然很快就去世了,但科学界并没有忘记他的贡献,今天大部分和黑洞有关的名词都以“史瓦西”命名,比如史瓦西黑洞和史瓦西半径。
爱因斯坦发表广义相对论之后,虽然意识到“被天体质量扭曲到极致的时空会让光都无法逃逸”,但爱因斯坦本人并不是很相信宇宙中真的有“让光都无法逃逸”的天体存在,所以在史瓦西得到关于黑洞的“史瓦西解”之后,爱因斯坦本人是非常惊异且惊喜的。
简单来说广义相对论就是一个把“时空弹性化”的理论,质量不一的天体将时空不同程度的扭曲,光线经过这些天体时会微微偏折,而黑洞就是时空扭曲到极致的产物,光线在经过它时会被其引力困住无法脱身。
从“天体质量导致时空扭曲”出发,我们不但可以得到黑洞,还能得到“爱因斯坦-罗森桥”(虫洞),以及引力透镜和引力波。
就像火箭离开地球进入太空所需的最小速度是7.9km/s,离开近地轨道前往其他天体所需的最小速度是11.2km/s一样,想要逃出黑洞的引力掌控,其速度必须要超过光速才行,而光速恰恰是宇宙速度的上限...