蝗虫灾害▲科学家宣称有四种黑洞,其实人类早就知道穿过黑洞我们会遇到什么


蝗虫灾害▲科学家宣称有四种黑洞,其实人类早就知道穿过黑洞我们会遇到什么
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蝗虫灾害▲科学家宣称有四种黑洞,其实人类早就知道穿过黑洞我们会遇到什么
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关于黑洞 , 所有人最想知道的第一个谜题就是 , 黑洞的内部到底有什么?当然 , 这样的问法可能并不是十分严谨 , 比这更好的问法是:如果我们能穿过黑洞的视界面 , 会遇到什么情况呢?
这个问题 , 一直是几十年以来 , 天体物理学家们致力解决的重大谜题之一 。
要把这个问题讲清楚 , 我们要从黑洞的物理性质说起 。 黑洞是目前人类已知的、宇宙中最简单的天体 , 只需要用三个物理参数就可以描述一个黑洞 , 它们是:质量、角动量和电荷 。 质量决定了黑洞的大小 , 但一个黑洞质量一定是大于零的 。 角动量是任何旋转的物体所具有的一种物理量 , 黑洞的角动量可以是零 , 表示该黑洞不旋转 。 电荷是衡量物体带电多少的一个物理量 , 黑洞的电荷也可以为零 , 表示该黑洞不带电 。 这样一来 , 我们就可以根据是否带电和是否旋转来把黑洞分成四种 , 也就是:
第一种:不带电不旋转;第二种:带电不旋转;第三种:不带电旋转;第四种:又带电又旋转 。 现代的理论物理学家们已经可以用数学建模和计算机模拟的方式来推测黑洞内部大概是一种什么情况 。
第一种黑洞 , 也是最简单的一种黑洞 , 不带电不旋转的黑洞这种黑洞是一位叫史瓦西的物理学家最先提出来的 , 因此也被称为史瓦西黑洞 。 这种黑洞实在是太简单了 , 它只有唯一的一个参数 , 那就是质量 。
如果我是一个外部观察者 , 看着你驾驶着飞船飞向史瓦西黑洞 , 我会看到你的动作随着接近黑洞 , 就会变得越来越慢 , 因为黑洞附近的时间会变得越来越慢 , 我看到你的颜色也越来越红 , 因为光的频率被扭曲的时空越降越低 , 频率越低 , 我们人眼睛就会觉得颜色越红 。 到了黑洞的视界面上 , 光的频率已经被降到无限低了 , 所以 , 这里也被叫作无限红移面 。 请记住这个名词 , 后面还要频繁出现 。 对于史瓦西黑洞 , 视界面也就是无限红移面 。 当飞船接近黑洞的过程中 , 会被黑洞的潮汐力拉长 , 黑洞越小 , 潮汐力反而越大 , 飞船也会被拉得越长 , 超过一定的临界值 , 飞船就会被扯碎 。 我们现在假设你飞向的是一个超大质量的史瓦西黑洞 , 你不会被潮汐力扯碎 , 这时 , 如果镜头回到你自己身上 , 你又会看到什么呢?
实际上 , 你并不会有太多的感觉 , 时间和空间从你的角度来看 , 都依然是正常的 , 只是如果你回头看宇宙背景的星光 , 会变得越来越蓝 。 你会看到一个黑乎乎的黑洞视界面离你越来越近 , 穿过视界面的一刹那 , 你不会有任何感觉 , 除了飞船上的电子仪器会发现来自宇宙中的一切电磁波信号逐渐减弱 , 直至全部消失 。 飞过视界后的情况科学家们就有分歧了 。 一些量子物理学家认为 , 飞过视界后 , 你马上会遇到一堵火墙 , 你会被烧得连渣也不剩 。 但另一些广义相对论学家认为 , 你会继续安然地朝着黑洞的中心 , 也就是奇点不可逆转地飞去 。 注意 , 此时的不可逆转不是因为你的飞船无法掉头往外飞 , 而是时间的箭头指向了奇点 , 不论你做什么 , 时间都是不可逆转的 , 它一定把你带向奇点 。 而且 , 不论黑洞的质量有多大 , 黑洞在你身上引起的潮汐力一定是随着靠近奇点而增大的 , 你和你的飞船迟早要被彻底扯碎成一个个的基本粒子 , 最后都被奇点无情地吞入 。 到底你是会被火墙烧死还是被潮汐力扯碎呢?对不起 , 这是一个宇宙未解之迷 。