7.相对论预言： 时间结束在黑洞尽头

当一个大质量恒星到达其生命终点，恒星将会继续收缩直至它们坍缩成黑洞，任何物质和光都无法逃逸出来，而时间将会到达尽头。

恒星的收缩

关于恒星收缩到达其生命终点之后的变化，爱因斯坦和霍金有着不同的观点。爱因斯坦认为，当恒星不能产生足够的热去平衡其自身使它收缩的引力时，它将会在某一终态安定下来；而霍金则进一步认为，对于比太阳质量两倍还大的恒星，并不存在终态的构型。这类恒星将会继续收缩，直至最终坍缩成黑洞。霍金的观点是有事实依据的，2019年4月10日，人类首张黑洞照片面世，从事实角度证实了黑洞的存在。

人类首张黑洞照片

该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5 500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。爱因斯坦广义相对论被证明在极端条件下仍然成立。

黑洞的形成

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。当某一颗恒星准备坍缩时会发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时，收缩过程会立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到会使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去，即使是光线也无法逃逸。

黑洞的产生过程

黑洞与广义相对论方程

霍金和彭罗斯的研究证明，根据广义相对论预言，无论是恒星、小行星，还是某位可怜的宇航员，其时间在黑洞中都将到达终点。但这其中有一个值得注意的问题，在时间的开端或者终结处，广义相对论方程将失去作用，因此该理论不能预言从大爆炸中会出现什么。

对于从事科学研究的物理学家而言，这是不能接受的，物理学家不会将宇宙创生视作上帝随心所欲的游戏。相反，大多数物理学家和霍金认为，宇宙的开端应受在其他时刻成立的同样定律的制约。

宇宙诞生时间