一、黑洞里面是什么
其实黑洞就是一个地球漏洞,因为里边形成一股强大的磁场从而形成的一种神秘地域,这个地方经常沉没船只,飞机等,据说是被无底黑洞吸了进去,象太平洋上的百慕大三角就是黑洞。
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。黑洞是由于大型天体爆炸并自我坍缩而形成的,其中的一些和我们太阳的质量差不多,而另一些则要大很多。
黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱,所以称之为黑洞。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高密度而产生的力量,使得黑洞任何靠近它的物体都会被它吸进去。人们无法直接观察到它,物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。就像是一栋楼大厦的质量你不能直接测量一样,但是你可以根据质量等于密度*体积可得一样。
理论物理学家已经对黑洞内究竟发生了什么探索良久,然而他们的结论可以说实在令人费解。尽管黑洞吞噬所有的物质并且将其碾成一团,它仍然是空空如也。黑洞是一个非常神秘的物体,看起来它非常的可怕,但是它却非常的对于研究宇宙的进程研究非常有意义。因为,宇宙的形成就和黑洞有密切联系。想要知道黑洞里面是什么东西,依照最近的科学,可能在事件视界(存在一个事件的集合或空间——时间区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。)的研究室比较可行的并且有意义的。
理论物理学家已经对黑洞内究竟发生了什么探索良久,然而他们的结论可以说实在令人费解。尽管黑洞吞噬所有的物质并且将其碾作一团,它仍然是空空如也。黑洞所有的质量都处于其中心一个无穷的小点上,我们叫它“奇点”。
事实上奇点周围有很大一块黑暗区域,那就是黑洞的尺寸,是由它所产生的引力大小来衡量的。离黑洞很远的时候,光可以像往常那样自由穿梭,照亮它途经的天空。靠近黑洞后引力变得越来越大,最终即使跑得像光那样快也无法逃离黑洞的引力,这就是为什么奇点四周有那么大一块黑暗区域的原因。那个由于引力巨大以致光线也无法逃脱的边界,我们叫它“视界”。
“要知道黑洞里究竟是什么,我们需要有什么东西从视界里出来,并让我们用望远镜看到。对天文学家来说,要找到这样一个东西,最简单的就是光。不过黑洞质量太大了,连光都逃不了,因而我们无法获得任何信息。”格利森说:“你可以去黑洞看看,不过一旦你进去就再也回不来了。”
约翰·惠勒,也就是于1967年创造“黑洞”这个词的人,把这个词恰如其分地写在了他1999年自传的封面上。惠勒说,黑洞告诉我们,“空间可以像一张纸那样坍缩至一个无限小的点,时间电可以像吹熄火苗那样湮灭,而那些不可侵犯的、亘古不变的物理定律,也可以荡然无存”。
落入黑洞时会发生什么——你死了,但同时你活着
那么如果有一天你真的不幸落入其中一个黑洞之中,将会发生什么?首先我们假想你拥有一个名叫“安妮”(Anne)的同伴。你正朝着黑洞落去,而她仍然处于安全的距离外惊恐万分地观察着眼前的景象。从此刻开始,她将目睹一系列奇异现象。
随着你朝着黑洞的事件边界不断加速下落。安妮将会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,安妮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。
你没有办法向她呼喊,因为空间里没有空气,但你想到用自己的iPhone手机,利用闪光的方式向安妮发送一段摩尔斯电码(真的有一个这样的app)。然而你发出的信号向外传递的速度同样非常缓慢,光线的波长已经在强大的引力场中被严重拉伸,频率变得很低:“我很好。。。我 很 好。。。 我。。。。。。。很。。。。。。。好。。。”
当你最终抵达事件边界,安妮会发生你静止了,仿佛某人按下了暂停按钮。她会看到你还在那里,一动不动,拉伸的身体开始被烈焰吞噬。
在安妮看来,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。
然而,在我们为你准备葬礼之前,先让我们忘掉安妮的报告,转而从你自己的视角来看一看这段时间里你究竟经历了什么?好吧,现在更加诡异的事情出现了:你觉得什么事都没有发生。
在你的下落过程中,你将感受不到拉伸,减速或是可怕的辐射。这是因为你正处于自由落体状态下,因此你感受不到重力的存在——爱因斯坦将这称之为自己“最令人愉悦的想法”。
毕竟,事件边界并不是一堵砖墙,而只是一种空间上的无形边界。一名位于外部的观测者无法目睹这一边界内部的事件,但这对于你而言不是问题——对你而言,这里并不存在什么边界。
当然,如果你正落入的是一个较小型的黑洞,那么你的确会有大问题。你将感受到强大的引力作用:你的腿部感受到的引力要比头部强大的多,你将会像一根意大利面条那样被拉长。但幸运的是你现在落入的是一个大型黑洞,其质量是太阳的数百万倍,在这种情况下,那种会将人撕碎的引力差将变得非常小,几乎可以忽略。
理论上说,在一个足够大的黑洞中你可以正常的度过余生,直到最终落到黑洞中央的奇点上迎来死亡。
“正常”——有多正常?你可能会有这样的疑问,因为此时的你正坠入时空连续体中的裂隙,完全不以自己的意志为转移,没有办法回头——一定没有人能够体会你的感受。
但奇怪的是,实际上从某种角度来看,我们是能够体会你的感受的——你是从空间上,而是从时间上——时间之河永恒地向前流淌,不以我们的意志为转移,我们只能随着时间向前走,没有办法回头。
这并不仅仅是一个比方。黑洞将空间和时间扭曲到了一个极端的程度,以至于在黑洞内部,时间和空间已经互换了角色。从某种意义上说,是时间将你推向最后的奇点。你无法回头逃离黑洞,一如我们无法回头,回到过去。