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掉进黑洞你将穿越过去‖历史会因穿越而改写吗?

  • 来源:互联网
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  • 2019-12-11
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  • 从黑洞外面,所有的物质都会发出光线并且始终可见,而事件视界后面的任何东西都无法发出。但如果你是那个陷入黑洞的人,那么你所看到的将是有趣且违反直觉的,我们知道它实际上会是什么样子。

宇宙有许多可怕的方法可以摧毁某些东西。在太空中,如果你试着屏住呼吸,你的肺就会爆炸; 如果你呼出每一分子的空气,你就会在几秒钟内消失。在某些地方,当你的身体被吸出时,你会冻结固体; 在其他地方,你的原子会变成等离子体。但是,在宇宙处理某人的所有方式中,我认为没有比将人送入黑洞更令人着迷的了。

这是一个非常有趣的问题,也是科学可以回答的问题。我们来看看。

  • 大量弯曲的时空的例证,在黑洞的事件天际之外。随着您越来越接近质量的位置,空间变得更加严重弯曲,最终导致一个位置,即使光线也无法逃脱:事件视界。该位置的半径由黑洞的质量,光速和广义相对论的规律来设定。从理论上讲,应该有一个特殊的点,一个奇点,其中所有的质量都集中在静止的,球对称的黑洞上。

根据我们的引力理论,爱因斯坦的广义相对论,只有三个因素决定了黑洞的性质。它们如下:

  1. 质量,或物质的总量和等效的能量(通过 E = mc2)进入形成和生长黑洞到其现状。
  2. 在历史上落入黑洞的所有带正电和负电的物体中,黑洞中存在的电荷或净电荷。
  3. 角动量或旋转,它是黑洞固有的旋转运动总量的量度。

实际上,我们宇宙中物理存在的所有黑洞应该具有大质量,大量的角动量和可忽略不计的电荷。这使事情变得非常复杂。

  • 当一颗足够大的恒星结束它的生命,或者两颗足够巨大的恒星残余物合并时,就会形成一个黑洞,其中一个事件视界与其质量成正比,并且周围有一个吸收物质的吸积盘。当黑洞旋转时,事件视界外部和内部的空间也会旋转:这是框架拖动的效果,这对于黑洞来说可能是巨大的。

当我们通常想到一个黑洞时,我们想象的更为简单:只用它的质量来描述。它具有围绕单个点的事件视界,以及围绕该点的区域,光不能从该区域逃逸。该区域是完美的球形,并且具有将光可以从其不能逃离的区域分开的区域的边界:事件视界。事件视界位于特定距离(Schwarzschild半径),在所有方向上均匀地远离奇点。

这是一个逼真的黑洞的简化版本,但是开始考虑在两个不同的地方发生的物理学的好地方:事件视界之外和事件视界内部。

  • 一旦你越过门槛形成一个黑洞,事件视界内的一切都会变成一个奇点,最多只是一维的。没有3D结构可以完整地存活。

在事件视界之外,引力的行为就像你通常所期望的那样。空间由于质量的存在而弯曲,这使得宇宙中的每个物体都经历向中心奇点的加速。如果你从这个黑洞开始离开很远的地方,在休息时,让一个物体落入其中,你会看到什么?

假设你能够保持静止状态,你会看到这个无意义的物体慢慢加速离开你,朝着这个黑洞。它将加速到事件视界,保持相同的颜色,然后会发生奇怪的事情。它似乎会减速,逐渐消失,颜色变红。但它不会完全消失; 不是很快,也不是永远。相反,它只会接近这种状态:越来越暗,越来越难以察觉。事件视界就像物体光的渐近线; 如果你看起来足够努力,你总能看到它。

  • 这位艺术家的印象描绘了一个类似太阳的恒星因接近黑洞而被潮汐破坏所撕裂。之前落入的物体仍然是可见的,虽然它们的光线会显得微弱和红色(很容易移动到人眼看不见的红色),这与它们越过事件视界时所经过的时间量成比例。

现在,想象一下相同的情景,但这一次,不要想象你正在远远地观察那些骇人听闻的物体。相反,想象一下你自己就是一个令人信服的对象。你拥有的经验会有很大的不同。

由于空间曲率变得严重,事件视界似乎变得比你预期的要大得多。在事件视界周围,空间是如此扭曲,你开始看到外部宇宙的多个图像,好像它们被反射和倒置。

一旦你越过事件视界,你不仅会看到外面的宇宙,还会看到事件视野内的宇宙的一部分。你收到的光会蓝移,但随后会再次红移,因为你不可避免地会走向奇点。在最后时刻,空间奇怪地看起来完全平坦。

这样做的物理是复杂的,但计算是简单的,并且最优雅的科罗拉多大学的安德鲁

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