黑洞這個名字給人壹種神秘感，他們認為這將是壹個陰郁的神秘物體。但其實雖然有點嚇人，但其實很簡單。有人說過，黑洞是宇宙中最簡單的天體，因為它只有三個物理量，也就是只用質量、電荷、角動量三個物理量就能準確描述。這三個物理量都是目前已知的黑洞。
而大多數人聽說過的黑洞，其實只有壹個物理量，所以是宇宙中最簡單的天體，被稱為史瓦西黑洞。它是史瓦西半徑公式給出的只有壹個物理量，即質量的天體。把壹定的質量代入史瓦西半徑的公式，就可以計算出壹個半徑，當所有的質量都集中在這個半徑內時，天體就會變得不可見，因為宇宙中的光速極限是逃不出這個半徑的。由這個半徑形成的球體稱為視界面，以這個視界面為邊界的球形天體稱為黑洞。技術上，它被稱為史瓦西黑洞。
根據廣義相對論，黑洞的視覺界面是單向膜，視覺界面內部是單向的，所以在視界內沒有物體(包括光)會跑到視界。換句話說，所有落入視界的物體都會不可逆地落到黑洞中心的奇點。之所以不可逆，是因為時空在視界中發生了互換，從視覺界面到中心奇點的方向從空間方向變成了時間方向。所以墜入視界的物體在我看來不是沿著空間方向墜入奇點，而是沿著時間方向墜入奇點。奇點在廣義相對論中定義為時間為零的點，用人類的話來說就是時間的終點！
史瓦西黑洞是壹個非常極端的黑洞，需要非常苛刻的初始條件:總電荷為0，總角動量為0，也就是說不帶電，不旋轉。這對於大質量恒星生命末期核心坍縮形成的大質量天體來說基本不可能，所以壹般來說自然界不存在嚴格意義上的史華茲黑洞。
那麽什麽是自然界中的黑洞呢？可以肯定的是，它們壹般都是帶有自旋的黑洞，被稱為克爾黑洞。至於皮帶是否帶電，壹般認為會帶電，但這個我們並不確定。
關於克爾黑洞，其實是壹個高速旋轉的史瓦西黑洞，相對簡單，但比史瓦西黑洞復雜得多。科幻電影《星際穿越》中的黑洞是壹個極端的克爾黑洞。之所以極端，是因為它的自旋速度極高，接近其自旋速度的理論上限。
這是克爾黑洞，星際中的卡岡和圖雅，也就是接近其自旋的赤道平面。有沒有發現它的左右兩邊不對稱？這是克爾黑洞的典型特征。我們看到的是黑洞的吸積盤，它會在克爾黑洞高速自旋產生的時空拖拽下，繞著黑洞朝壹個方向高速旋轉，使得壹邊的吸積盤高速靠近我們，而另壹邊的吸積盤高速遠離我們，產生嚴重的多普勒效應，導致靠近壹邊的吸積盤比遠離那壹邊的吸積盤更亮。
克爾黑洞的這種理論上的繪制比較符合事實，但可能會導致缺乏黑洞的美感，所以電影中沒有表現出來。我們可以從影片中了解到克爾黑洞的奇特特征，因為本片的科學顧問是廣義相對論的最高權威，2017諾貝爾物理學獎得主基普？索恩，所以妳其實可以把這部電影當成壹部科普啟蒙電影。
在電影中，主人公庫珀掉進了黑洞奇點旁邊高維文明放置的超空間。妳說的沒錯，它就在壹個奇點旁邊，但這個奇點並不是史瓦西黑洞中的中心奇點，而是壹個圍繞中心奇點旋轉的極端克爾黑洞特有的飛行奇點。理論上，時空的這個奇點曲率沒有中心奇點那麽大，而且由於它是繞著中心奇點高速旋轉的，所以庫珀在遇到它的時候會在極短的時間內與之擦肩而過，庫珀的身體就保存了下來。
從上圖中妳看到了什麽？是的，還有壹個下落奇點，它和飛行奇點壹樣，在極端的克爾黑洞中繞著中心奇點高速旋轉，而艾塔斯將奇點數據發送給庫珀並記錄數據的奇點就是下落奇點。
妳是不是已經覺得黑洞壹點都不簡單了？其實還有更復雜的，即帶電黑洞。