穿越黑洞的视界时，时间会无限快地过去吗？

如果您陷入了一个黑洞，我的理解是，从您的参考点来看，时间会加速（朝着宇宙的其余部分看），在接近事件范围时会接近无限。如果这是正确的，假设您可以承受巨大的力量，并且假设黑洞不会消失，您是否会在跌倒时看到整个宇宙的未来“生命”闪烁在眼前？如果由于霍金辐射而使黑洞蒸发是正确的，您会及时“运送”到黑洞完全蒸发的地方吗？

这是在考虑我的问题的“替代”参考框架：物质是否仅在黑洞的事件视界之外累积？ 在这个问题中，我从某人从外部观察的角度（例如，从地球上观察）的角度思考了发生什么事情落入黑洞。在这里，我正在考虑事物陷入黑洞的角度。

这还考虑了以下内容中讨论的想法：为什么黑洞附近的时间会变慢？

注意：对另一个问题的此回答在此处也提供了一些见解（请参阅答案的最后部分）：https : //astronomy.stackexchange.com/a/3713/1386

（为简单起见，我将假设一个Schwarzschild黑洞，但在其他方面，以下大部分内容与其他黑洞相同。）

如果您陷入了一个黑洞，我的理解是，从您的参考点来看，时间会加速（朝着宇宙的其余部分看），在接近事件范围时会接近无限。

$$\mathrm{d}\tau^2 = \left(1-\frac{2m}{r}\right)\mathrm{d}t^2 - \left(1-\frac{2m}{r}\right)^{-1}\mathrm{d}r^2 - r^2\,\mathrm{d}\Omega^2\text{,}$$ $\sqrt{1-\frac{2m}{r}}$$r$$\mathrm{d}r = \mathrm{d}\Omega = 0$$\mathrm{d}\tau/\mathrm{d}t$

$\mathrm{d}r\not=0$$\mathrm{d}r^2$

但这是坐标图的错误，而不是时空的错误。还有其他坐标图更适合此类问题。例如，两个Eddington-Finkelstein图分别最适合于入射光线和出射光线，而Gullstrand-Painlevé图则适合从无限远处静止的自由落体观察者。

如果这是正确的，假设您可以承受巨大的力量，并且假设黑洞不会消失，您是否会在跌倒时看到整个宇宙的未来“生命”闪烁在眼前？

不。我认为从Schwarzschild时空的彭罗斯图最好地看出这一点：

光线沿对角线传播。蓝色为下降轨迹的示例，不一定自由下降。请注意这两个事件，它们越过地平线并且到达奇点。以红色显示的是与这些事件相交的向内光线。因此，下降的观察者可以看到的外部宇宙的事件由那些光线和地平线之间的区域组成。此后发生的事件将不会被看到，因为观察者到那时将已经达到奇点。

现在，假设观察者在越过地平线之后尝试了一条不同的轨迹，并尽可能向外加速，以查看更多外部宇宙的未来历史。这只会工作到一定程度：观察者最好的办法是尽可能多地拥抱出射光线（从左下角到右上角对角线）……但是由于实际上不允许观察者去观察以光的速度，看到历史的所有未来将是不可能的。观察者能做的最好的事情就是在图的右边多一点满足奇点。

顺便说一下，由于光线世界线的正确时间为零，因此尝试这样做实际上会缩短观察者的寿命。如果您在Schwarzschild的黑洞中，那么如果您不努力摆脱困境，您的寿命就会更长。

上面是一个永恒的，不蒸发的黑洞，这就是您在这里要问的问题。（之所以有“反地平线”，是因为整个Schwarzschild时空实际上是一个永恒的黑洞，它的镜像是镜子“反经”中的一个白洞，在此图中未显示。这是非物理的，但与我们正在考虑的情况。）

如果由于霍金辐射而使黑洞蒸发是正确的，您是否会及时“向前”运送到黑洞完全蒸发的地方？

蒸发的黑洞在道德上与上述相同：黑洞完全蒸发时，只有理想的光线可以到达该点；其他人都有奇异之处。（由于沿地平线的理想光线会无限地红移，甚至可以说没有那么平移。）您可以自己在彭罗斯图上重复以上推理：

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附录：

我对此进行了思考，并且该解决方案是否考虑到了黑洞地平线附近的相对论时间效应（例如，我的理解是否正确，即观察者在接近事件地平线时会观察到宇宙中时间无限快速地接近）？

发生多少时间完全取决于我们在谈论什么坐标（更一般地说，是哪个帧字段）。但是，给定的观察者实际看到的内容完全与坐标的选择无关。彭罗斯图特别说明了给定时空的光锥结构，观察者原则上可以看到的东西完全取决于光线与观察者字线的交点。是的，默认情况下已将其考虑在内。

如果您真的落入其中，那么，由于上述原因，您的理解是错误的。为了获得更多动力，请翻转一下问题：非常遥远的静止观察者会看到下落的物体什么？在上面的彭罗斯图上，向外定向的光线是从左下到右上的对角线。从蓝色的下降世界线中吸取一些向外的光线。你会看到，无论多么遥远遥远的未来（高达你在图上）挑黑洞外的事件是，你可以从蓝色下落的世界线向外光线发起连接该事件之前它越过地平线。结论是，留在黑洞外面的观察者将能够在很远的将来任意看到坠入的物体。无论离开黑洞的人经过了多长时间，仍然可以看到坠入物体的图像，就像它越过地平线之前一样。（至少在原则上；在实践中，过一会儿就看不到了。）

因此，通常的结果是“无穷大的引力时间膨胀使坠入物体的图像永远在地平线附近徘徊”，也可以直接从图中得出，因此与坠入物体能够看到有限的部分完全一致。外部宇宙的未来。也许最好是要强调这种情况实际上不是对称的：外部观察者看到的入射物体并不是对入射物体所看到的外部宇宙的直接转换。黑洞本身破坏了这种对称性。

您是正确的，离开的宇宙似乎会加速，最终整个宇宙的历史将发生在您越过临界周长并达到奇点之时。银河将合并，其他黑洞将与您合并，依此类推。实际上，您最终达到的奇点将与宇宙尽头的奇点相同。只有一个。

关于霍金辐射，从外部观察者的角度来看，他会看到您在临界周长或其周围及时冻结（或至少是您体内的组成物质和能量），这实际上可能不会发生。如果物质通过时间膨胀而冻结，则不会发生量子涨落，也不会有任何物质通过临界圆周落入黑洞，因此​​不会发生霍金辐射。从观察者的角度来看，越过临界周将花费很短的时间，因此在这段时间内量子涨落的重要性似乎很小。