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推翻相对论的答案:科学家告诉你人类掉入黑洞到底会发生什么

北极蚊子 2018-3-5 09:55

宇宙中的黑洞一直被科学家视为可能会影响人类生存的隐患,黑洞甚至连光都能吞噬,这不禁就让人展开联想,如果人类进入黑洞中会怎样呢?黑洞里面到底有什么呢?掉进黑洞里人们就一定会死亡吗?

你可能会认为自己大概会被压碎,或者撕成碎片。但现实可能比你设想的更加诡异。在你落入黑洞的一瞬间,现实将会被一分为二。

在其中一种场景中,你将瞬间化为灰烬,而在另一种场景下,你几乎毫发无损,并且这两种情形可能都是真实的。

黑洞是一类诡异之地,在这里我们所熟知的物理定律不再有效。爱因斯坦指出,黑洞的引力会弯曲时空,造成时空本身发生扭曲。

因此如果有一个密度足够高的物体,时空将发生严重扭曲,以至于在这个物体周围的现实时空之中形成一个类似凹陷的区域,这就是黑洞。

在黑洞中,时空的扭曲程度到达极点黑洞最外层的是它的事件边界,也就是光线恰好开始无法逃离的引力范围边界。

在这一区域之外,光线还可以逃离,而一旦越过这一边界,任何逃离的努力都将是徒劳的。

此处的量子效应会产生强大的高温粒子流并向外辐射,这就是所谓的“霍金辐射”。一个黑洞可以把整个的太阳或者整个恒星系吸进来。

那么在这里究竟将发生什么?另一个宇宙?混沌?或是通往小时候书架的后面?没有人知道答案。黑洞导致光线传播路径的极大扭曲,形成类似“透镜”的效果落入黑洞时会发生什么——你死了,但同时你活着。

我们可以假设一下你和你的朋友一起到太空,你被黑洞吸入,在这一过成功你的朋友会看见什么呢?他能看到你的身体逐渐被拉长并扭曲,就像透过一个放大镜观察你的感觉。

并且随着你越来越接近事件边界,他会发现你的移动速度似乎变得越来越慢,就像在看慢动作镜头。然后你就会像静止住一样,不管你的朋友如何的呼唤你,你也不会有感觉。

而你就会在一个足够大的黑洞中正常的度过余生,直到最终落到黑洞中央的奇点上迎来死亡。在这里你感受不到正常的生理感受,只能静静地等待死亡。

你还在那里,一动不动,拉伸的身体开始被烈焰吞噬。你已经因为空间的拉伸,时间的静止和霍金辐射产生的高热,在甚至还未跨越事件边界的时候变已经化为灰烬了。

但是,就在最近,加州大学伯克利分校的一位数学家发现,宇宙中或许存在着不遵循因果之矢的黑洞。

如果有人进入了这种黑洞,他有可能会存活下来,但他的过去会被“清除”,而他本人也将迎来与过去无关,无限种可能的未来。

虽然以前就有人提出过这种说法,但物理学家们用“强力的宇宙审查(strong cosmic censorship)”来“排除”这种情况。

简单来说就是,当一个人将要进入一个未来不受过去影响的时空时,他就会被“干掉”,因为宇宙不能允许这样的情况出现。

加州大学伯克利分校的博士后 Peter Hintz 说,数学计算表明,对于像我们所处的宇宙,这个正在以加速速度扩张的宇宙中的某些特殊黑洞来说,一个完全没有“确定性”的世界确实可能存在。

虽然科学家对于一个不存在“确定性”的时空还不是很了解。但 Peter Hintz 表示,该发现并不意味着迄今完美描述了宇宙演变的广义相对论方程存在问题。

对于这种观点,也有科学家表示,该理论发现意味着广义相对论中决定论的失败,鉴于现代宇宙论对于解释宇宙加速扩张的重要性而言,这种问题需要得到谨慎处理。

那究竟黑洞里面是什么呢?除了所构成的因素外,在另一方面,可能也是因为这些黑洞的存在,造就另外一端的宇宙的存在。

宇宙的黑洞也许是一种管道的连结,而这个连结串通了不同的宇宙。而根据天文学家们的猜测认为宇宙中最大的黑洞就是我们所在的宇宙本身。

根据资料显示宇宙在自极高密、极高温的大爆炸状态以来的 150 亿年中一直在膨胀。想知道宇宙黑洞里面是什么可以观察我们所处的宇宙内是什么环境。

可能我们的宇宙内发生的各种恒星爆炸就是因为宇宙黑洞吸入了另一个宇宙的能量所产生的。

目前为止,科学家对黑洞的研究有啥进展吗?去年 6 月天文学家宣布,LIGO(激光干涉引力波天文台)第三次发现了引力波。

因此,科学家们现在对黑洞的形成有了新的认识。引力波是以光速传播的时空涟漪。黑洞碰撞会产生无法估量的能量,从而释放出引力波。

爱因斯坦的广义相对论已经预测引力波的存在,但人类一直没能发现,直到 2015 年 9 月 LIGO 首次进行直接观测。

2015 年 12 月科学家第二次发现了引力波。2017 年 1 月 4 日科学家进行了第三次观测,这次观测到引力波的距离最远,离地球有 30 亿光年(前两次都在 13-14 亿光年)。

新引力波的发现让人类见识了黑洞是如何缠绕旋转。两个黑洞相互缠绕,但有各自的轴线。

它们朝哪个方向旋转,科学家们通过最新发现的引力波可解释。科学家发现其中一个黑洞是不对齐的,换句话说就是一个黑洞的轴线与另一个黑洞不同。了解双子黑洞如何旋转可帮助科学家知道黑洞的形成。

当前围绕双子黑洞的形成有两大理论:其中一个认为一对恒星爆炸时会形成一对黑洞。因此黑洞会保持原先恒星的旋转,而且旋转一致。

另一个理论认为,黑洞是独立形成的,后来在星团中逐渐走到一起。根据观测到的旋转非一致性,似乎证实了后一个理论。而未来,科学家们还会给我们提供更多的信息,了解神秘的黑洞。

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