More  

小編的世界 優質文選 宇宙

當事物進入黑洞後,它將去向何方?答案很奇妙


2022年5月31日 - 宇宙小編  
   

當有東西進入黑洞時,它會去哪裏?

從通常的“橡膠板”類比,巨大的引力體扭曲時空結構中某個恒定時間的空間平面的方式,與重物往下壓蹦床非常相似。

黑“洞”的質量密集至此,以至於它可以無限往下拉伸“蹦床”,在結構面“撕”出一個“洞”。拉伸在事件視界處趨於無窮,而物質則以某種方式存在於視界內,那個點從外部來看被稱之為——“過去”。

(我的物理學教授曾經告訴我,“自然界中沒有無窮”。如果是這樣,那麼計算機器的“ERR”並不是真實發生的。但這是迄今為止最好的理論了。)

進入黑洞的粒子永遠也不會到達事件視界,因為它們的距離是無窮遠的。以現實的尺度而言,向內到達視界的可測距離從數學角度來說是無窮遠。黑洞的時空結構是無限扭曲的。即使是以光速向內墜落,時空結構也會被無限拉伸。即使想到達事件視界,就需要經過數學意義上無窮的距離,更別說是到達事件視界內部。假設你能以超光速(FTL:faster than light)曲速前進,你也仍然無法到達事件視界,更別提越過它了。

所以先回答一下這個問題,任何掉入黑洞的物體,都會保持著一直往下落的狀態。空間是無限伸展的(通過超越我們所熟悉的3D的更高的超維度,“向下”或“向外”),通過無窮遠的距離到達的僅僅只是事件視界,即永遠保持無窮遠的事件視界。



  

(從數學角度而言,物質本身被拉伸到“更遠”,而後存在於“時空結構之外”。)

這是一個非常重要的問題,但大多數物理學家並不試圖去回答它。對黑洞結構的認識可以幫助我們了解可以回答你問題的答案。

萬有引力還伴隨著時間膨脹的特性。這意味著,萬有引力會影響大質量天體附近時間的流動。即使在地球上,這也很明顯。靠近地表的地方時間流動速度比太空中要慢。所以,衛星上的時鐘與地面的時鐘在同步上存在許多問題。這也是最初所有的通訊衛星都失敗的原因。後來,他們不得不為衛星上的時鐘設計了補償器,使他們能夠與地面進行通信。

由於極端的引力,黑洞展示出時間膨脹的極端情況。(有許多概念需要在頭腦中理清,並合在一起理解。)

光速是宇宙中最大的速度極限。因為光速是有限的,所以我們實際上正在經歷著過去的宇宙。舉個例子,太陽光需要8分鐘才能到達地球。所以,我們看到的太陽並不是現在的太陽,而是8分鐘前的太陽。所以,如果太陽突然消失了,要過8分鐘之後,我們才能知道太陽不見了。同樣,距離最近的恒星的光需要4年才能到達地球。所以我們看到的不是真實的恒星,而是四年前的它。進一步講,我們實際上是在回溯時間。

現在,將這個想法固定在你腦海中。

引力影響著空間。它可以彎曲、拉伸和壓縮空間。黑洞可以用它極端的引力來使空間彎曲到它的極限。當我們根據著名科學家的研究來觀察黑洞的性質時,他們清楚表明,黑洞內部的環境是無法描述的,因為已知的物理定律都被打破了。你覺得這會發生在哪裏?這與大爆炸的環境是相同的。

我們還需要看那些指向黑洞的科學研究。其中最重要的是愛因斯坦的場方程組。但它們也有一些特性。從場方程解得史瓦西度規,其完整幾何體系包括一個黑洞、一個白洞和通過蟲洞連接其視界的兩個宇宙。史瓦西蟲洞是愛因斯坦場方程的精確解,白洞是黑洞的對立面,黑洞通過萬有引力將物質往裏拉,而白洞則是將物質往外拋。根據史瓦西度規可得,所有落入黑洞的物質,經過蟲洞後,被白洞拋出。

現在你的問題的回答是,“物質被吸入黑洞後,穿行過蟲洞到達白洞,然後被拋出。”

但不要停在這裏,我們需要檢查這是否是正確的,我們是否有任何關於白洞存在的證據。

現在讓我們總結我們掌握的觀點:

我們看得越遠,就越能回溯過去。



  

黑洞將空間壓縮到極致。例如,黑洞以其巨大的引力將大空間壓縮成小空間。

在黑洞中物理定律都被打破了。

大爆炸前,物理定律並不存在。

現在讓我們縱觀全局,嘗試來理解整個事件是如何運作的。

從觀點1和2可知,當物質落入黑洞時,由於極端的時間膨脹,它實際上被拋回了過去。即所有落入黑洞的物質只會到達大爆炸發生前的時間點。

這也解釋了大爆炸物質(或能量)的來源。能量守恒定律表明:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失。不過這不能解釋黑洞中的能量損失和大爆炸中產生的能量。但這兩者是有聯系的。存在於過去的數以百萬計的黑洞,如今存在的黑洞以及未來將會存在的黑洞,都在為時間伊始的唯一的白洞(即我們所知的大爆炸)提供燃料。

BY: quora

FY: 簪花小甜豆

如有相關內容侵權,請在作品發布後聯系作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和注明出處

  大家在看