為什麼光無法逃出黑洞

我們熟悉的說法是：要離開地球，需要約每秒11公里的速度；天體越重，需要的速度就越大。看起來黑洞的門檻只是高過光速 - 而沒有東西比光更快。結論是對的，理由卻不對：光沒有加速，也不是輸了一場賽跑。

光速永遠一樣。改變的不是它，而是時空本身：質量會讓時空彎曲，光線會沿著可行路徑中最直的一條走 - 就像飛機「直飛」，在地圖上看起來卻是弧線。太陽附近的彎曲極小，但已被測量過很多次。

在黑洞附近，彎曲達到極限。剛好在視界上方，筆直朝上的光線還能逃離；斜向射出的光線則會上升、轉彎，再落回去。越靠近視界，能逃出的錐形範圍越窄；在視界本身，它會收縮成一點。視界之下，沒有任何方向能通往外面。

2019年，人們公布了第一張超大質量黑洞周邊的影像 - 它位於M87星系。發亮的不是黑洞本身，而是周圍的熾熱氣體；亮環的一部分，是繞著黑洞走成弧線後仍抵達我們這裡的光線。中央的暗斑明顯比視界本身更大：從旁邊掠過的光線也會向內彎折。

還有一段過渡區。幾乎貼著邊界發出的光仍能抵達我們，但會被拉長：波長變長，光子抵達得越來越稀少。從外面看，掉進去的手電筒不會一下子熄滅 - 它會逐漸變紅、變暗，直到完全消失。

最常造成誤解的，往往是「吸進去」這個詞。從遠處看，黑洞的引力和任何相同質量的天體完全一樣：如果太陽突然變成黑洞，行星軌道不會移動 - 只是會變得又暗又冷。只有緊貼視界時，一切才變得特別。