关于黑洞的三个半径

我们知道，当恒星质量是太阳的两倍以上时，其最终结局可能是形成“黑洞”。在恒星收缩的过程中，实体半径越小，其表面上的脱离速度就越大；当脱离速度达到光速时，这个半径即形成光速圈。其大小是

R1 = 2GM / cc          为光速圈半径。

由于物体的运动速度不可能超过光速，所以外界的物体一旦进入这个圈内即再也出不来了，被吞噬了。但实体表面的光仍能到达无限远处。

恒星继续收缩，当 R = R2 = GM / cc 时，实体表面发出的光刚能到达无限远处。所以半径R2即为光的脱离半径。但此时还不能叫做黑洞，因为它有光发出，看上去并不“黑”。若将之称作“白洞”倒是挺合适。

实体半径越小，光线所能到达的范围就越小。当R = R3 = 2GM / 3cc时，从表面发出的光线只能到达光速圈，而从外界则再也看不到它的光线了，所以这时才能真正称作是“黑洞”。 R3叫做临界半径。

当 M 等于两倍的太阳质量时，通过计算可知

 R1 = 6 km      R2 = 3 km     R3 = 2km

当实体半径小于临界半径，即 R < R3 时，从表面发出的光所能到达的范围将更小，它只能照亮近距离的空间；从表面到光速圈之间，不可能有实物体长期运转，凡进入该范围的实物体最终都要坠落到实体表面上。但在光速圈外边，倒可能有大量的实物质在做高速环绕运动。此时因为没有从内部的光线发出来，所以看上去总是黑的。远处光线虽然可以从这里通过，但因为引力场极强，所以光线要发生很大的弯曲。在光速圈附近，光线弯曲几乎可达180°。所以在光速圈附近的星空背景成像会发生很大的畸变。

上述黑洞理论虽然完美，但它仍有四个方面的危机：（一）当星体收缩到一定程度时，是否会遇到现在还未知的其它斥力予以抗衡；（二）当实体物质高度集中时，其引力场是不是还可以简单叠加，即其简并度究竟有多高；（三）物体在引力场中高速运动时是否还会和静止时的一样；（四）光子在强引力场中的行为究竟遵循什么样的规律。这些问题若不解决，到头来很可能是“采住辫子打了一顿，其实是个和尚”。