黑洞是宇宙中破坏力极强的天体,黑洞强大的吸引力可以扭曲吞噬周围的一切物质。宇宙中最大的黑洞甚至可以达到太阳的500亿倍,这意味着一旦地球接近黑洞,我们瞬间就会毁灭。
黑洞的引力可统治整个星系,银河系中央就有一个黑洞,质量为400万倍太阳质量,如果地球开始接近黑洞。
首先我们会看到黑洞边缘发出明亮的光芒,因为黑洞边缘的物质在以接近光速运行,摩擦产生的热量可使得黑洞边缘清晰可见。其次,引力会把地球拉伸成意大利面条,这是我们看到的最后景象之前的画面,引力拉伸非常可怕,由于进入黑洞引力边缘的距离不同,拉伸会从地球最靠近黑洞的一端开始。
而地球另一端仍然处于正常的状态,此时的地球已经是意大利面条状态。这和霍金提出的宇航员落入黑洞的一致的,宇航员的脚开始接触黑洞边缘,被无限拉伸,而头部仍然在黑洞边缘之外,形成了意大利面条。萨米尔博士的发现指出,第三个场景会把地球变成一个不完美的副本,完全进入黑洞之后可以继续在高维时空存在。
萨米尔博士认为在黑洞内的高维时空中可以想象成在三维时空中被二维化的地球,地球虽然被拉伸消失,但信息仍然存在,宇宙的高维时空就是如此神奇。《星际穿越》中库伯通过黑洞穿越时空,用莫尔斯电码形式与地球联系,或许现在这是科幻,但宇宙的高维时空或许比这个还要神奇。
地球进入黑洞中还有可能继续存活下去,那么人呢?人相比较天体而言太渺小也太脆弱,就像一粒沙子一样,若人类不小心进入黑洞,会发生什么严重后果?
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。
量子效应会产生强大的高温粒子流并向外辐射
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。事件边界蕴含着巨大的能量。
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”.
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。
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。
随着你越来越接近事件边界,你的移动速度似乎变得越来越慢
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……”
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
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。
在我看来,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。
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
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。
掉入黑洞以后,你活着同时你又死了
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。
黑洞形成时,导致了周围空间的严重扭曲。所以人们才根据此点猜想黑洞可以穿越时空,可是当人类真的落入其中时,巨大的冲击力会把你摧毁,使你走向死亡,但是在黑洞的另一个时空里,你却侥幸活着。
也许这看起来有些矛盾,但这就是时间扭曲导致的结果。所以掉入黑洞以后,你活着同时你又死了,这是不是很惊悚的一幕呢!
黑洞作为宇宙中的杀手,同时也是超乎常理的存在,我们所熟知的理论常识对他都不起作用。黑洞距离太阳系非常遥远真是一件值得庆幸的事。