宇宙的边界和思想的边界
关于黑洞、虫洞和白洞的思考和想象,一直是理论物理学界的纠结的问题,人们利用爱因斯坦的广义相对论来思考他们是否存在,以及拥有什么特点,人类能否进一步的了解。
然而,宇宙中的神秘现象和天体往往是人类望尘莫及的,因为"时间"和"空间"两个因素就让渺小的人类万劫不复了。
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我国古代哲学家们就一直认为,人类生命短暂犹如蚍蜉,如此小的蚍蜉怎么能撼动大树呢?在看透生命之后,其实更多的是无奈和慨叹。
今天,我们在广义相对论的范围内思考一下宇宙中神秘的黑洞,以及假想我们能否近距离接触黑洞,如果可以会发生什么呢?
图2
什么是黑洞?
黑洞是有恒星在耗竭后塌陷收缩形成的一个高密度、高质量和高引力的天体。它的引力本质上与所有天体都一样,只不过由于黑洞的质量过大,所以引力强到令人发指,甚至光子都无法逃脱。
试想,质量极小光子都无法逃脱黑洞的束缚,那么我们人类当然也不能,而且在强引力下人类会变成什么样子,会存在意识和物质形式吗,不得而知。
不过,这不影响我们假设,我们假想作为上帝角度的人类靠近黑洞,思考一下究竟会发生什么。
图3
黑洞不是我们认为的那样"贪婪"
提到黑洞人们往往对其嗤之以鼻,因为黑洞自从发现和报道以来,就认为是一个极其贪婪的天体,例如它可以吸引所有的恒星围绕其旋转,甚至会吞噬这些恒星。所以人们"美其名曰":宇宙吸尘器。
但是这个吸尘器可不简单,因为宇宙的生生灭灭的伟大功绩就有黑洞的一部分功劳。此外,科学家们也猜想,黑洞-虫洞-白洞,三个天体连起来,似乎构成了宇宙世界最神奇的"超时空通道",如果可以利用这个通道,那么就会实现人类长久以来时间旅行的夙愿。
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由于黑洞巨大的质量和引力,天体很容易停留或围绕在黑洞周围,就像八大行星围绕我们在太阳周围旋转一样,只要它们移动速度足够快才能平衡黑洞的引力,不被这个"吸尘器"吞掉。
事实上,根据我们观测,银河系中的数千亿颗恒星围绕着一颗超大质量黑洞,其质量是我们太阳的460万倍,而其直径却不到1亿英里(约1.6亿公里,大约是地球和月球之间的距离)。
如果我们地球在未来可能会被不明小行星等物质撞击,我么似乎可以依赖黑洞的引力化险为夷。但是有个重要的担心是,我们的太阳在寿终正寝之后(假设红巨星阶段地球不受影响),也会坍缩为小型黑洞,届时地球似乎就要开启流浪之旅了。
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如果你走到黑洞面前,会被拉扯成面条
如果黑洞体积比较小,比如一些小型恒星塌陷形成的黑洞,其引力阶梯似乎变化很快,换句话说当你靠近的时候每走一步,引力会迅速发生变化,你可能无法走到黑洞表面。因为头和脚部引力差异较大,你会被拉长,就像牛肉拉面一样,一个细长的人形面条。
然而,如果黑洞质量较大,你被拉扯成"牛肉面条"的时间也会变长,因为较大的引力让时间也流逝的很慢了。
事实上,如果有足够大的黑洞,你走近它将"拥有"整个宇宙的时间。
图5
时间流逝变慢,你可能永远不会到达黑洞表面
当你走近一个黑洞时,你肯定不会注意到你经历的时间变化。
但是,从局外人的角度来看,时间似乎会减慢并最终因为你的行进速度而停止。
广义相对论认为,存在强引力场的物体周围时间流逝的速度也会变慢,这个过程被称为时间膨胀,并且这种效应随着你接近黑洞而加剧。
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如果你看过好莱坞电影《星际》,你可能还记得两个勇敢的探险家,在黑洞附近的行星表面只停留几分钟的时间,而留在船上的宇航员却经历40多年。
这时候可能会有个难以理解的现象,当你走向黑洞的时候,一切你似乎应该看到落入黑洞的东西,其实都没有存在,为什么呢?就像有人在问答区提问:向黑洞发射"核弹"会发生什么?
其实"核弹"会和人类的遭遇一样,要么万劫不复、要么迷失自己。
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理论物理学走到量子时代,就已经告诉我们,不能用地球上的原理和现象理解宇宙万物。
量子物理在微观和宏观领域,表现出惊人的相似度,可能我们正迷失在科学探索的之路,而量子物理就像一颗指路的北斗星吧。
言归正传,我们走向黑洞,会看到很多我们不能理解的物体和现象,可能意识也会变成可触摸的东西,但是有一点是肯定的,那就是你估计永远都不会有机会回来,讲述你的黑洞探险故事了。
因为,地球人类所处的时空时间已经流逝,而你已经步入另外的特别时空,这个时空中时间确实趋于静止的,很多地球人认为奇怪的事情变成了你所经历的现实,你的奇幻之旅开启,但是已然无法下车,只能无悔的奔向另一个前途未卜的"世界"。
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