黑洞的奇點處在宇宙內還是宇宙外？

1樓：西迪

只有宇宙中心的奇點是位於宇宙空間的最邊緣，因為它的質量大於宇宙總質量的50%，其它的黑洞只是普通的天體，其質量與普通恆星大小相仿。黑洞就在宇宙空間中，一般位於星系的中心位置。

為啥宇宙中心的奇點在宇宙的邊緣呢？

這是廣義相對論所決定的，是由引力透鏡及霍格天體和哈勃定律所逐漸揭示的。

根據廣義相對論得知大質量源會使空間和光線彎曲；牛頓定律告訴人們在中心引力場中自由落體之間加速遠離，我們熟知的地心引力場中相對於連續下落的雨滴就是中心引力場，不考慮空氣阻力雨滴在地心引力場中做自由落體運動，雨滴之間加速遠離，這是自由落體之間的運動規律。

假設宇宙中心存在乙個質量大於宇宙總質量的50%奇點（大於50%的假設條件僅僅是保證沒有比它質量更大奇點，使其成為宇宙空間中的唯一，即宇宙引力中心），那麼其它的黑洞和星系團就像地心引力場中雨滴一樣，成為宇宙中心引力場中的自由落體。

由此，在不考慮大質量源對空間產生的廣義相對論的影響條件下，哈勃將會觀測宇宙空間所有的星系在加速向宇宙中心聚集。也就是說如果銀河系是處在北半球的雨滴，哈勃將會觀測到與北半球的雨滴之間加速遠離，而與南半球雨滴之間加速靠近；換句話說：哈勃將會觀測到各50%星系發出紅移和藍移的光線。

事實上，雖然哈勃也觀測到了藍移的星系，並將其通通歸類為本星系之中，但其數量卻遠遠不夠50%。是什麼原因使得哈勃觀測到了普遍紅移現象呢？這就不得不考慮廣義相對論空間對光線彎曲作用了。

越來越多的天文觀測影像已經驗證了星系的質量對通過其附近的光線產生的彎曲作用而產生的引力透鏡效應。

看看各種不同質量的透鏡效應如何影響紅移星系數量的大小吧！

以地心引力場中雨滴為例，當地球的質量像恆星一樣大時，北極上空乙隻隨雨滴一起下落的螞蟻會發現原來位於地平線之下的雨滴抬公升到了地平線之上了，假設地球表面是透明的，此時北半球的螞蟻會看到南半球雨滴變稀疏了，北半球上空雨滴的數量大於50%。

此時螞蟻所在位置的光線彎曲曲率半徑ρ大於螞蟻到地心的距離R，即ρ/R＞1。

假如地球質量像霍格天體一樣大時，螞蟻會發現地球表面變成了乙個大平盤，平盤的直徑為2πR，南北半球的雨滴都在平盤之上，在垂直於平盤的方向上雨滴之間加速遠離。不再有反射藍移光線的雨滴。

此時螞蟻所在位置的光線彎曲曲率半徑ρ等於螞蟻到地心的距離R，即ρ/R=1。

當宇宙中心奇點的質量大於宇宙總質量的50%時，宇宙空間中任意位置的光線彎曲曲率半徑ρ小於該位置到宇宙中心的距離R，即ρ/R＜1。此時就是哈勃觀測到的星系普遍紅移現象。

哈勃定律揭示了宇宙中心就在宇宙邊緣，微波背景輻射同樣來自宇宙中心。

冗述一下霍格天體的成因：

霍格天體中心紅色的球狀星系團和周圍藍色星環都是霍格球狀星系團中自身星系的影像，而中間空曠環狀區域就是ρ/R≤1的範圍。

為什麼會出現中心球狀星系是紅色而外圍星系環是藍色呢？

首先是肯定的是中心紅色球狀星系與外圍藍色星系環都屬於ρ/R＞1區域，中心紅色球狀星系是北半球（靠近銀河系一側）的星系，而藍色星系環是南半球的星系被引力透鏡彎曲向銀河系方向所形成的影像，正是因此南半球的星系光線到達銀河系的光程要比北半球的星系多走2πR。（據觀測霍格天體直徑約12萬光年）因此南半球的星系的到達銀河系要比北半球的星系光線晚到75.36萬年，因此對於球狀星系團內大質量恆星的演化週期而言，銀河系的人類觀測到的霍格天體南半球的藍色星系是年輕的恆星而觀測到的霍格北半球的紅色星系卻是75.

36萬年後的衰老的恆星。同樣原本覆蓋著空曠環狀區域的北半球的恆星在75.36萬年間在天體中心引力場的作用下加速收縮體積變小，與外圍藍色星系環逐漸分離，將ρ/R≤1的區域暴露無遺。

立此存照：

如果存在宇宙中心質量源，則

1.河外星系之間加速退行

2.宇宙微波背景輻射來自宇宙中心

3.哈勃常數是乙個與被觀測星系位置相關的變數，哈勃定律就是宇宙中心引力場中自由落體之間的運動規律

4.宇宙微波背景輻射溫度各向異性

5.銀河系位於宇宙中心質量源的史瓦西半徑之內。

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