当我们到达神秘的黑洞内部是什么样的?
假设我拥有一个合适的宇宙飞船和一种自我毁灭的冲动,我决定去进入黑洞,去一个不带电的、不旋转的黑洞(史瓦西黑洞)。在我掉进这个或是其他类型的黑洞里之前,我将无法看到事件视界内的任何东西。但是,当我到达那里时,它看起来并不是一个很特别的地方,只是我会看到周围天空因光线的弯曲而出现奇怪的扭曲。但一旦我失败,我就注定完蛋了。没有引力能帮到我,因为引力不能阻止注定会发生的事,我最终不得不撞上奇点。在我到达奇点之前,由于时空的弯曲,会有巨大的潮汐力将我和我的飞船挤压到某个方向,并在另一个方向拉伸,直到我看起来像一根意大利面。在奇点处,现在所有的物理学对将要发生的事都是没有用的,但我不在乎,我肯定会死的。
黑洞模拟图像 来源: kuaibao
对于一些太阳质量的普通黑洞来说,在视界之外有很大的潮汐力,所以我甚至可能无法活着进入黑洞。例如,对于一个8个太阳质量的黑洞,潮汐致命的r值大约为400公里,而史瓦西黑洞的半径仅为24公里。但潮汐应力与M/r3成正比。因此致命的r是质量的立方根,而黑洞的史瓦西半径与质量成正比。所以对于大于1000个太阳质量的黑洞,我可能会活下来,而对于更大的黑洞,我甚至可能在穿越地平线并进入黑洞之前都不会注意到潮汐力。
你会不会永远困在黑洞里?黑洞会不会永远存在?这没有任何有用的意义。在我到达事件视界之前,甚至在我到达奇点之前,用史瓦西公式在我的时间线上的度量计算的“本征时间”是有限的。坍塌的恒星也是如此:如果我以某种方式站在恒星表面等它坍缩成为黑洞,我将在有限的时间内经历恒星的消亡。
可能会被潮汐力撕裂的宇航员 来源:163
当我掉进黑洞时,在我的时间线上,当我穿过事件视界时,史瓦西坐标t变成无穷大。不过,这并不符合任何人的本征时间,它只是一个称为t的坐标。事实上,在事件视界内,t实际上是一个空间方向,而未来则对应于r的减小。它只是在黑洞外,甚至没有指向时间增加的方向。这并不意味着我要花很长的时间来适应,因为本征的时间是有限的。
在很长的距离内,t确实接近某个人相对于黑洞处于静止状态的本征时间。但是没有任何非任意的意义,在较小的r值下,你可以称t为“一个遥远的观察者的本征时间”,因为在广义相对论中,没有坐标独立的方式来表示两个遥远的事件“同时”发生。任何观察者的适当时间只是局部定义的。
一种更具物理意义的说法是,通过观察出现的光线的路径,事物会永远陷入其中。在相对论中,视界被称为“类光表面”,光线可以留在那里。对于一个理想的史瓦西黑洞(我在这一段中正在考虑)来说,地平线是永远存在的,因此光线可以在那里停留而不逃逸。(如果您想知道这与光必须以恒定速度c传播这一事实是如何相协调的,那么,地平线正在以c传播!GR的相对速度也仅在局部明确定义,并且如果您在活动中 您一定会落入地平线;它以光速射向您。)直接从地平线外向外射出的光束直到t的后期值才逃逸到很远的地方。对于距离黑洞很远且与黑洞大致处于静止状态的人来说,坐标t确实与适当的时间很好地对应。
所以,如果你从安全的距离观察,试图目睹我掉进洞里,你会看到随着光线延迟的增加,我摔倒得越来越慢。你永远也看不到我真正到达事件视界。我的手表,对你来说,会越来越慢,但永远也达不到我掉进黑洞时看到的时间。请注意,这实际上是由光线路径引起的光学效应。
对于垂死的恒星本身也是如此。如果你试图目睹黑洞的形成,你会看到恒星的坍缩越来越慢,从来没有精确到史瓦西半径。
人类拍摄的第一章黑洞照片 来源: zcool
现在,这导致了黑洞的早期图像是一种奇怪的悬浮动画物体,一个“冻结的恒星”,有固定的下落的碎片,思想实验的宇航悬员在它上面,以永远减慢的下落。然而,这并不是你所看到的。原因是,当物体接近视界时,它们也会变暗。它们发出的光会发生红移和变暗,如果你认为光实际上是由离散的光子组成的,那么最后一个光子的逃逸时间实际上是有限的,而且不是很大。因此,当它们靠近时,包括垂死的恒星在内的物质会消失,因此“黑洞”这个名字是合理的。
以之前提到的8个太阳质量黑洞为例。如果从你看到距离视界半个史瓦西半径的物体的那一刻开始计时,从那时起,光线将以约0.2毫秒的本征时间呈指数方式变暗,而最后一个光子的时间大约是百分之一秒。时间的比例与黑洞的质量成正比。如果我跳进一个黑洞,我不会在很长时间内保持可见。
而且,如果我跳进去不会撞到“冰冻恒星”的表面,它会在时空中的另一个点穿过视界。
(有人指出,我真正进入事件视界的时间要比简单的计算要早一点。原因是我在黑洞中的加入增加了它的质量,因此在有限的史瓦西坐标系下,将视界移到我周围。这实际上并没有改变外部观察者是否看到我通过的情况,因为事件视界仍然是像光一样的;在事件视界或其内部发出的光永远不会逃逸到外面,而在事件视界之外发出的光到达观察者需要很长的时间,比如,从观察者看到我在黑洞外经过半个史瓦西半径时开始计时。)
所有这些并不意味着黑洞也不能用于时间,就像“孪生悖论”在这个常见问题中提到的其他地方。假设我没有掉进黑洞,而是停下来,在视界外以恒定的r值等待,燃烧大量的火箭燃料,以某种方式让我可以承受住巨大的压力。如果我回到家,我会比你老。在这种情况下,广义相对论可以说明我们两个人在适当时间的不同,因为我们的年龄可以在旅程的开始和结束时进行局部比较。
你能看到宇宙末日吗?
如果一个外部观察者看到我在坠落时逐渐减速,那么我可能会看到宇宙在逐渐加速,当我穿过地平线时,我会看到宇宙在壮观的闪光中结束,这似乎是合理的。但事实并非如此。一个外部观察者看到的东西取决于我所发出光会做什么。然而,我所看到的,取决于光在到达我面前的作用。我不可能从遥远的未来事件中得到光明。在任意遥远的未来发生的遥远的事情永远不会在我的“过去的光锥”上结束,那是在给定时间到达我的光线构成的表面。
至少,这是一个不带电、不旋转的黑洞的故事。对于带电或旋转的黑洞,情况就不同了。
在理想化的解决方案中,这些洞可以包含“类时间的虫洞”,这些虫洞可以有效地作为通向不相连区域的大门,不同的宇宙。我可以穿过虫洞,而不是撞到奇点。但是在虫洞的入口,作为一种内部事件视界,一个无限的加速效应确实发生了。如果我掉进虫洞里,我会看到外面宇宙的整个历史一直演到最后。更糟糕的是,随着图像速度的加快,光线变得蓝移,更加充满活力,因此当我进入虫洞时,会发生“无限蓝移”,这会使我受到强烈的辐射。显然有充分的理由相信,无限的蓝移将危及虫洞本身,取而代之的是一个奇点,其危害性不亚于我设法错过的奇点。无论如何,这将使虫洞旅行成为一项具有可疑实用性的事业。
虫洞示意图 来源:163
霍金辐射怎么办?在你到达那里之前黑洞不会蒸发吗?
(首先,需要给你一个提醒:关于蒸发黑洞的真正理论并不多。以下大部分是从Wald的GR文本中的信息推断出来的,但是真正发生的事情,特别是当黑洞变得非常小的时候,还不清楚。因此,对下面的内容要有所保留。)
简言之:不会的。这需要一些详细说明。
从热力学的观点,史蒂芬·霍金认识到黑洞应该有一个非零的温度,因此应该发射黑体辐射。他最终找到了一个量子力学机制。可以说,黑洞应该非常非常缓慢地通过辐射损失质量,这种损失随着黑洞变小而加速,最终在辐射爆发中完全蒸发。对于外部观察者,这是在有限的时间内发生的。
我刚才说过,外部观察者永远不会观察到一个真正进入地平线的物体!如果我跳进去,你会看到黑洞从我下面蒸发出来,让我完好无损,但在很远的将来会因为引力时间膨胀而陷入困境吗?
电影《星际穿越》中的黑洞 来源:baidu
你不会的,原因是上面的讨论只适用于一个没有因蒸发而收缩为零的黑洞。请记住,我的坠落速度明显减慢是由于在视界附近发出的光线路径。如果黑洞真的蒸发了,那么由于接近视界而导致的逃逸光延迟只能持续到视界消失的时间!当我坠落时,考虑一下你对我的外在看法。
如果黑洞是永恒的,那么发生在我身上的时间(通过我的手表)会越来越接近我坠落的时间(假设你的视力不受光子的离散性或红移的限制)。
如果黑洞是致命的,你会看到这些事件发生的时间越来越接近黑洞蒸发的时间。返推,你就会计算出我穿越事件视界的时间,就在洞消失的那一刻!(当然,即使你能看到我,图像也会被蒸发的洞里的所有辐射淹没。)不过,我自己不会经历那场灾难;我会穿过地平线,只留下我的光。就我而言,我可怕的命运不受蒸发的影响。
当然,所有这些都假设你能看到我。实际上,最后一个光子的时间早就过去了。此外,当黑洞缩小为零时,还有霍金辐射的明亮背景。
(考虑到我不会进入这里,一些物理学家认为黑洞不会完全消失,会留下一个残洞。现在的物理学并不能真正决定这个问题,就像它不能决定奇点到底发生了什么一样。如果有人能计算出量子引力,也许这能提供一个答案。)
本文章信息来源:
有关致命半径、暗化和最后一个光子的时间的数字来自米斯纳、索恩和惠勒引力(旧金山:W.H.弗里曼公司,1973年),第860-862页和第872-873页。第32章和第33章(IMHO,这本书最好的部分)对我描述的一些现象有很好的描述。
关于蒸发和虫洞的信息来自罗伯特·沃尔德的广义相对论(芝加哥:芝加哥大学出版社,1984)。413页上著名的蒸发孔共形图解决了科学物理中的几个争论(尽管它的准确性受到质疑)。
史蒂文温伯格的引力和宇宙学(纽约:约翰威利和儿子,1972)为我提供了历史日期。第八章讨论了Schwarzschild解的一些性质,第十一章描述了引力坍缩。
作者: math
FY: SpaceTraveler(高一民)
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八大黑洞秘密,宇宙黑洞真实存在的8种迹象,你知道几种?
那些年我们一起寻找过的黑洞痕迹
“黑洞”听起来有如科幻电影般神秘,但一些重大证据却证实了它们的存在。
在天文学所有遥远的概念里,黑洞是最具神秘感的。这是一个物质被强大引力紧密包裹着的宇宙空间,任何细微的东西都无法逃脱甚至光本身,毫无疑问这些黑暗的庞然大物也呈现出了相当可怕的前景。随着所有常规的物理规则在黑洞内部被打破,人们很容易认为黑洞只是科幻小说里的东西。然而大量直接和间接的证据表明,它们确实存在于宇宙中。
爱因斯坦的“鲁棒预测”
阿尔伯特 · 爱因斯坦
黑洞的发现是爱因斯坦的广义相对论的必然结果。
(图片来源:贝特曼 /贡献者)
作为一种理论可能性,卡尔·史瓦西在1916年预测了黑洞,他发现黑洞是爱因斯坦广义相对论的必然结果。换句话说,如果爱因斯坦的理论是正确的(所有的证据也表面它是),那黑洞就一定存在。
随后,罗杰·彭罗斯和斯蒂芬·霍金为他们的理论奠定了更坚实的基础。剑桥大学表示,任何坍陷成黑洞的物体都会形成一个奇点,在这个奇点上,传统的物理定律就失效了。这已被广泛接受,彭罗斯被授予2020年诺贝尔物理学奖的一部分,因为他发现黑洞的形成是广义相对论的稳健预测。
伽马射线爆发
地球上的探测设备探测到伽马射线的爆发是由黑洞的诞生引起的。
(图片来源:NASA/Swift/Cruz deWilde)
据美国宇航局的消息,印度天体物理学家 苏布拉马尼亚·钱德拉塞卡在 1930 年代研究了当一颗恒星用完所有核燃料后会发生什么。通过研究发现,最终的结果取决于恒星的质量。 根据美国宇航局的说法,如果那颗恒星的质量足够大(比如有 20 个太阳质量那么大),那么这颗恒星的致密地核(它本身可能是太阳质量的三倍或更多倍)会一直坍缩成一个黑洞。 最后这颗恒星的地核坍塌将发生得非常迅速,以至于在几秒钟之内,并且它会以伽马射线爆发的形式释放出巨大的能量。 这种爆发向太空辐射的能量总量与普通恒星在其整个生命周期中散发的能量一样多。 地球上的望远镜已经探测到了许多这样的爆发,其中一些来自数十亿光年外的星系; 所以实际上我们能观测到黑洞正在诞生。
引力波,中子星
艺术家对引力波的印象。相互环绕的黑洞会在时空中产生涟漪,并以引力波的形式向外传播。
(图片来源:R. Hurt/Caltech-JPL)
黑洞并不总是孤立地存在着——它们时而成对出现,时而相互环绕。在这样的过程中,它们之间的引力相互作用会在时空中产生涟漪,并以引力波的形式向外传播——这是爱因斯坦相对论的另一个预测。跟据《生活科学》姊妹网站 Space的 报道,借助激光干涉仪引力波天文台和座等天文台,我们现在有能力探测到这些波。第一个发现涉及两个黑洞的合并,早在 2016 年就宣布了,此后又有更多发现。随着探测器灵敏度的提高,除了黑洞合并之外的其他产生波的事件正在被发现——例如黑洞和中子星之间的碰撞,它发生在我们银河系之外,距离我们 6.5 亿到 15 亿光的地方——据报道,距地球数年。
隐伴星
这幅艺术家的作品展示了HR 6819三星系统中天体的轨道,该系统由一对双星组成,其中一颗恒星(蓝色轨道)围绕一个黑洞(红色轨道)运行,以及另一颗轨道更宽的恒星(蓝色轨道)。
(图片来源:L. Calçada/ESO)
这幅艺术家的作品展示了HR 6819三星系统中天体的轨道。
产生伽马射线暴和引力波的短暂高能事件可能在可观测宇宙的一半范围内可见,但在其生命周期的大部分时间里,黑洞由于其本身的性质几乎无法被检测到。因为它们不发出任何光或其他辐射,这意味着它们可能潜伏在我们的宇宙附近而天文学家却没有注意到。不过,有一种确定无疑的方法可以探测到黑暗巨兽,那就是通过它们对其他恒星的引力作用。2020年,天文学家在观测这个看起来很普通的双星系统(即绕轨道运行的恒星对)时注意到,这两颗可见恒星的运动中有一些奇怪的现象,这些现象只有在如果该双星系统里存在第三个完全看不见的天体时才能解释。当他们计算出那颗看不见的天体的质量时发现它至少是太阳质量的四倍,研究人员知道只剩下一种可能了。据《生活科学》报道,这肯定是一个黑洞———这是迄今为止发现的离地球最近的黑洞,且距离我们的星系仅有1000光年。
X 射线视觉
黑洞天鹅 X-1 正在从一颗巨大的蓝色伴星中吸取物质。这些“东西”在黑洞周围形成了一个吸积盘。
(图片来源:NASA/CXC)
黑洞天鹅 X-1 正在从一颗巨大的蓝色伴星中吸取物质。
黑洞的第一个观测证据出现在 1971 年,这也来自我们银河系内的双星系统。该系统被称为 天鹅 X-1,产生了一些宇宙中最亮的 X 射线。根据美国宇航局的说法,它们不是来自黑洞本身,也不是来自它可见的伴星(十分巨大,质量是太阳质量的 33 倍)。相反,这些物质不断地从巨星中剥离出来并被拖入黑洞周围的吸积盘中,美国宇航局认为,正是从这个吸积盘中发射出了 X 射线。正如他们对 HR 6819 所做的那样,天文学家可以使用观测到的恒星运动来估计天鹅 X-1 中看不见的物体的质量。据《生活科学》报道,最新的计算结果将这个 21 倍太阳质量的暗天体集中在一个如此小的空间中,以至于它只能是一个黑洞。
超大质量黑洞
在我们星系的中心有一个超大质量黑洞位于人马座 A 区域。它的质量约为太阳质量的 400 万倍。
(图片来源:ESA C. Carreau)
据《生活科学》报道,黑洞除了自恒星坍缩而产生以外,有证据表明,它们自宇宙历史早期就潜伏在星系的中心了,并且每一个超大质量的黑洞都是太阳质量的数百万甚至数十亿倍。在所谓的活动星系中,这些重量级星系存在的证据是惊人的。据美国国家航空航天局称,这些星系的中心黑洞被吸积盘包围,这些吸积盘会产生各种波长的强辐射。我们也有证据表明我们自己的星系在其中心也有一个黑洞。那是因为我们看到该区域的恒星以非常快的速度旋转(速度高达光速的 8%),以至于它们必须绕着一个非常小而巨大的物体运行。据目前的估计,银河系中心黑洞的质量约为400万倍的太阳质量。
拉面效应
黑洞存在的另一个证据是——拉面效应。 您可能感到好奇,什么是拉面效应? 拉面效应就是当你掉进黑洞时会发生的情况,这是不言自明的。 你将被黑洞的极端引力拉成细细的线状,类似于拉面越拉越长越拉越细。 据《生活科学》报道,幸运的是,这种情况不太可能发生在你或你认识的任何人身上,但这很可能是一颗恒星的命运,如果它太靠近一个超大质量的黑洞。2020年10月天文学家目睹了这一碎裂,或者至少他们看到了一颗倒霉的恒星被撕裂时发出的闪光。幸运的是,这种拉面效应并没有发生在地球附近而是发生在2.15亿光年之外的一个星系。
最后——黑洞的直接图像
有史以来第一张黑洞的直接图像,黄色环围绕着黑色圆圈
有史以来第一张黑洞的直接图像。 (图片来源:视界望远镜合作项目)
目前为止,大量令人信服的关于黑洞的间接证据表明:没有任何其他被科学承认的已知物体能产生辐射或引力波的爆发,以及对其他物体形成动态影响。但转折发生在2019 年 4 月,最后的关键发现以活动星系梅西耶87中心超大质量黑洞的直接图像的形式出现。这张令人惊叹的照片是由事件视界望远镜拍摄的——这个名字有点误导,因为它是由散布在世界各地的大型望远镜网络组成的,不仅仅是一个单一的仪器。根据美国宇航局的观点,观测活动中参与的望远镜越多,它们的间距越大,最终的图像质量就越好。据《生活科学》报道,结果清楚地展示了这个有着65亿倍太阳质量的黑洞在其周围吸积盘橙色光芒的映衬下的阴影。
BY: Andrew May
FY: 人间散步
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在黑洞里,你可以获得整个宇宙
我们都知道,黑洞能把光线吸引进去。所有如果你在黑洞里,你会看到刺眼的光还是会看到光以某种方式消失或转换呢?还有,你能看到黑洞外的世界还是像视频中显示的那样会看到你身边的所有东西都变成了一个甜甜圈?
图解: 位于M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像,由事件视界望远镜所拍摄,发表于2019年4月10日。
这个问题非常有意思,我花了很长时间去想这个问题,所有我希望我能给出最接近的答案。黑洞是个特别奇怪的东西,它和我们一般的物质完全不一样,所以很难去想象在黑洞里面会看到什么。当然,我提前还要说的是在现实生活中,我们不可能活着进入黑洞并且在黑洞里向外看,因为如果你没有被黑洞的潮汐力撕碎,也会被高能射线(χ射线或γ射线)“射死”。而且你会在一瞬间穿过事件视界到达黑洞奇点。
图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。
老实说,想象在黑洞里面看外面会看到什么这件事就很令人兴奋。我马上能想到的是:当来自宇宙的光被掉进黑洞时,光会获得能量。这意味着光的波长会变短。因为蓝光的波长比红光的短,所以被短波长的光照射的物体会更偏蓝色一点。我们能看到黑洞边界外面一圈(见图解),所以光波进入黑洞时,长波辐射会变到可见光的波长段,而可见光光波的波长会变得更短。最终,在事件视界会发生无休止的变化:光获得无限大的能量,波长趋于零。我几乎无法想象这个现象亲眼看起来会是什么样子!我也不确定如果你靠黑洞足够近且没有被γ射线杀死,能不能看到这样的现象。
图解:艺术家笔下的黑洞。
假设即使我们可以活着进入黑洞,并且看到了光无限得向蓝色转换,我们还会看到更奇怪的事情发生。如果我们在黑洞奇点内向外看,我们能在天空的一小片看到整个宇宙,甚至能看到奇点后面的东西。而且奇点外的时间会变得更快,我们就能看幻灯片一样看到宇宙的整个演化过程。
图解:质量达太阳10倍的黑洞之电脑模拟图
就像我说过的,这些事情不可能发生,因为我们不能或者进入黑洞,一旦进入黑洞,就会被黑洞所吞噬。但是想象这些事情是非常有趣的。
黑洞是一个有强大引力的时空区域,以至于包括粒子和电磁辐射在内的任何东西都不能从中逃脱。任何东西都不能逃出黑洞的边界是事件视界。虽然事件世界决定着进入它的物质的命运,但是我们什么也观察不到。此外,弯曲时空中的量子场理论预测,事件视界会发射霍金辐射,其光谱与黑体的温度光谱成反比,与黑体的质量成反比。一颗恒星质量的黑洞的温度是十亿分之一开尔文,这决定的我们不可得观察到它。
相关知识延伸阅读
引力奇点或奇点,是一个体积无限小、密度无限大、引力无限大、时空曲率无限大的点,在这个点,目前所知的物理定律无法适用。例如黑洞的中心和大爆炸之前的宇宙奇点。
当前的理论推测,当一个物体落入黑洞里并趋近位于中心的奇点时,这物体会因不同部位受到增强的吸引力而被拉长,为潮汐力,或称面条化,最终完全失去维度并无可挽回地消失于奇点。 外界观测者在安全的距离外,对这事件的观测则会完全不同。根据相对论,外界观测者会看到物体随着趋近于黑洞而变得越来越慢,最终在事件视界完全停止,而从来没有真正落入黑洞。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. Karen Masters-
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解读神秘而诡异的黑洞,黑洞内部或隐藏着宇宙终极奥秘
大约两年前,人类历史上首个黑洞照片出炉,当时很多媒体都相继报道,相信科学爱好者都关注了这个历史性时刻。虽然爱因斯坦的广义相对论早就预测了黑洞的存在,人类通过高科技手段也间接地观测到了黑洞,但首张黑洞照片却“姗姗来迟”,之前所有对黑洞的描述基本上都是一个“黑色的洞”,但事实并非如此,黑洞其实很“明亮”,当然不是黑洞本身明亮,而是黑洞在吞噬物质的过程中,周围会变得灼热而明亮。
如今我们知道,黑洞也是一种天体,非常恐怖的天体,能吞噬一切靠近的物体,包括恒星,行星。虽然广义相对论预测了黑洞的存在,但相对论无法描述黑洞内部的运行规律,因为黑洞不能用已知的任何物理定律来诠释。
简单说,黑洞的内部究竟是什么样的存在,我们一无所知。科学家只能根据现有的大自然法则去猜测,想象。
说黑洞是宇宙中最神秘的天体,估计没有谁会反对。黑洞的引力巨大,甚至连光都无法逃脱它的魔掌,黑洞可以吞噬任何靠近的物质,包括大型天体,甚至整个星系都会被黑洞吞噬。
严格来讲,人类从来没有真正看到过黑洞,当然也更不可能亲自发射探测器到黑洞内部进行探测。但科学家确实知道黑洞真实存在,而且也的确发现了很多黑洞,当然都是间接的发现,利用黑洞对周围时空和周围物质的影响互动发现黑洞的存在。
比如说下面这张图,就可以作为黑洞存在的证据,图片中的影像真实记录了黑洞吞噬恒星的场景。当然即便是恐怖的黑洞,在吞噬恒星的时候也不是一下子就能吞噬掉的,就像一个人吃饭时也需要一口一口吃,黑洞吞噬恒星的时间非常漫长,常常需要上百万年的时间。
还有,科学家可以通过观察恒星的异常运行情况来判断黑洞的存在。比如说,天文学家对银河系中心周围的很多恒星进行了长时间的观测,发现它们运行速度非常快,而且都围绕着中心运行,很明显,银河系中心存在着某种引力巨大的天体,根据进一步计算得知黑洞的存在。再打个比方,就算我们看不见太阳,但根据八大行星的运行轨道情况,仍旧可以推断出太阳所在的位置存在着某种质量很大的天体。
黑洞,是宇宙中一切的终结者,不单单是物质的终结者,也是时空,能量和引力的终点。恐怖,是我们对黑洞的第一感受。但其实很多人对黑洞有很大的误解,黑洞在星系形成的过程中扮演着非常重要的角色,它塑造了星系,就像太阳塑造了太阳系一样,科学家发现每个星系中心都有一颗超大质量黑洞,凭借它超强的掌控力塑造了星系稳定运行的秩序。
由于黑洞引力巨大,所以即便是光也难逃黑洞强大引力,这也是为什么黑洞“漆黑一片”的原因所在,一旦越过黑洞的事件视界,你就有去无回,葬身黑洞。
千万不要以为黑洞距离地球很远,事实上黑洞并不是遥不可及,甚至就在地球附近游荡。比如在我们的银河系,就有很多流浪黑洞,它们大小不一,漫无目的地游荡在浩瀚太空。
如果太阳系附近有黑洞出现,后果不堪设想,届时很有可能把有序运行的太阳系完全摧毁,把八大行星从各自轨道上拉开,然后行星开始相互碰撞,灾难降临,太阳系会变得一片狼藉。
如果黑洞靠近地球,黑洞巨大的引力会拉拽小行星轨道上的大量小行星,然后砸向地球,使地球成为“靶子”,炼狱般的存在,地球真正的末日也到来了。黑洞会吞噬地球大气层,然后是整个地球。
黑洞如此诡异,以至于有些科学家认为,黑洞有可能是通往另一个宇宙(平行宇宙)的通道。
黑洞是一类天体,并非“一个洞”,但这并不妨碍黑洞可以成为通往另一个世界的通道。黑洞巨大的引力和质量可以轻松把周围时空拉伸到极致,创造一个无限深度的“引力井”,整个引力井甚至可以撕裂时空结构,在时空结构上创造出一个“洞”,通往另一个时空,另一个宇宙,所谓的“平行宇宙”。
这种观点虽然目前还无法得到证实,但也有一定道理。有科学家甚至提出了黑洞-虫洞-白洞的宇宙结构,认为黑洞,虫洞和白洞是有机结合在一起的结构,黑洞吞噬一切靠近的物体,被吞噬的物体穿越虫洞然后通过白洞“吐”出来。
黑洞“只吃不吐”,而白洞“只吐不吃”。甚至有更让人震惊的观点:我们的宇宙都是通过白洞“吐”出来的。
当然,虫洞和白洞的概念目前更多的仍旧停留在科幻阶段,还需要更多的有力证据来证明它们的真实性。
不可否认的一点是,黑洞确实非常诡异,它如此诡异以至于黑洞本身很可能藏着不为人知的很多宇宙终极奥秘。有科学家认为一旦揭开黑洞的神秘面纱,人类就可以更进一步靠近宇宙终极奥秘。目前人类已知的所有物理定律在黑洞面前都会失效,需要更高一级的物理定律才能诠释黑洞内部的存在方式。
还有更神秘的奇点,黑洞的中心无限小,密度无限大的奇点,与宇宙大爆炸的“奇点”颇有几分相似之处,或许两者真的有某种“致命”的关联。
对于目前的人类科技水平来说,无论如何我们都不可能探测到黑洞内部到底是是一个什么样的存在方式,因为任何东西一旦被黑洞吞噬都再也出不来了,包括信息本身。即便有一个黑洞就在你面前,你也无法知道它的内部到底是什么样的。
无论如何,科学家对黑洞和宇宙的探索不会停止,终将有一天人类会凭借超高智慧一步步揭开黑洞的神秘面纱!