黑洞是宇宙中最神秘的天體之一，因為其引力范圍甚至連光都無法逃脫，科學(xué)家因此無法直接觀測黑洞的內(nèi)部。然而，通過對黑洞周圍物質(zhì)變化的研究，我們對黑洞的性質(zhì)有了一些了解。
目前確定的是，黑洞不僅能夠撕裂靠近它的天體，還能通過超強引力扭曲附近時空，使黑洞周圍星球上的時間流逝速度變慢。
以科幻電影《星際穿越》中的卡岡圖雅黑洞為例，它通過引力將周圍星球上的時間流逝速度減緩，達到了1小時7年的地步。這個看似不可思議的情節(jié)經(jīng)過科學(xué)驗證，并且最早是由愛因斯坦提出的。在他的廣義相對論中，引力被解釋為“大質(zhì)量天體扭曲周圍時空引起的幾何跌落”，即引力除了影響空間中星球的運行，還影響時間中流逝速度的快慢。
在廣義相對論中，質(zhì)量越大的天體引力越強，相應(yīng)減緩時間流逝速度的能力也越強，而宇宙中質(zhì)量最大的天體是黑洞，因此黑洞周圍的時間流逝速度是最慢的。
天文學(xué)家將黑洞分為原初黑洞、超大質(zhì)量黑洞和恒星級黑洞。原初黑洞是宇宙大爆炸初期因質(zhì)量分布不均勻而形成的天然黑洞，超大質(zhì)量黑洞主要存在于星系中央，是由多個黑洞融合而成的，例如銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座a*。而恒星級黑洞則是由大質(zhì)量恒星在晚年坍塌而形成的，分布廣泛且數(shù)量眾多。
如果人類居住在黑洞周圍的星球上，黑洞引力帶來的時間膨脹效應(yīng)將使這些人的時間與外界不匹配，產(chǎn)生“黑洞方一日，地球已千年”的效果。如果一個人在黑洞周圍的星球上生活了一周，然后返回地球，地球上可能已經(jīng)過去了數(shù)年，這取決于黑洞的引力強度。
在電影《星際穿越》中，卡岡圖雅黑洞的質(zhì)量相當于太陽的一億倍，可以將時間流逝速度減緩至“一小時七年”的水平。而目前天文學(xué)界發(fā)現(xiàn)的最大黑洞SDSS J073739.96+384413.2相當于1040億個太陽。在這樣的黑洞周圍生活，時間膨脹效應(yīng)將使外部世界在短時間內(nèi)過去千萬億年甚至更久。這樣的時間膨脹效應(yīng)使得黑洞附近的生存環(huán)境成為宇宙中最嚴酷的環(huán)境之一。
目前天文學(xué)界還未在太陽系附近發(fā)現(xiàn)黑洞，因此我們可以暫時放下對黑洞的擔憂。唯一需要警惕的是一些超級對撞機，因為它們的實驗強度可能會產(chǎn)生微型黑洞。如果未來人類文明有能力向黑洞附近發(fā)射探測器，或者讓宇航員接近黑洞，那么由于黑洞附近的時間膨脹效應(yīng)，探測器或宇航員傳回地球的數(shù)據(jù)可能會因時間流逝速度減緩而變得極其緩慢。這可能導(dǎo)致人類無法獲得黑洞附近的第一手資料，因為這些信息會在漫長的時間膨脹中被封閉，需要幾千年甚至幾萬年后才能傳回地球。綜合而言，黑洞的存在確實讓人驚嘆，但也讓科學(xué)家和探索者面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
