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被黑洞吞噬的物體到底去哪了?可能通往另一個(gè)宇宙?

宇宙中最神秘最恐怖的天體,非黑洞莫屬。

黑洞,能吞噬一切靠近的物體,光也逃脫不了。一直以來(lái),科學(xué)家一直試圖揭開(kāi)黑洞神秘的面紗。在最新的理論圈量子理論中,科學(xué)家們認(rèn)為,黑洞不僅僅是一個(gè)天體,更可能是時(shí)空通道,通往另一個(gè)時(shí)空,另一個(gè)宇宙,而被吞噬的物體被沒(méi)有消失,而是通過(guò)黑洞到達(dá)其他宇宙,那時(shí)候黑洞將會(huì)變成白洞。

白洞的性質(zhì)與黑洞相反,黑洞吞噬一切物體,而白洞則“只吐不吃”。

廣義相對(duì)論表明,我們所在的四維時(shí)空并不是絕對(duì)平坦,絕對(duì)不變的,而是相對(duì)的,具有彈性的。

任何有質(zhì)量的物體都可以扭曲時(shí)空,壓縮時(shí)空,大質(zhì)量天體尤為明顯。而當(dāng)質(zhì)量大到一定程度,比如說(shuō)黑洞,對(duì)時(shí)空扭曲程度如此之高,以至于連光都逃不出扭曲的時(shí)空,這就是黑洞之所以如此“黑”的原因,因?yàn)楹诙床话l(fā)光,更不可能發(fā)光。

如果有遠(yuǎn)處的光線經(jīng)過(guò)黑洞,就會(huì)受到黑洞扭曲時(shí)空的影響,沿著被扭曲的時(shí)空運(yùn)動(dòng),就像衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)行那樣。一旦光線越過(guò)黑洞的事件視界,就會(huì)被黑洞無(wú)情地吞噬。

黑洞之所以如此詭異,不僅僅是它能吞噬一切靠近的物體,更是因?yàn)槿藗冎两襁€無(wú)法用現(xiàn)有理論詮釋黑洞,因?yàn)橐坏┥婕昂诙?,就?huì)和量子力學(xué)發(fā)生矛盾。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為,黑洞的所有物質(zhì)都坍縮到無(wú)限小的奇點(diǎn),但在量子力學(xué)中并不存在無(wú)限這種概念,當(dāng)然也不存在無(wú)限小的東西。

黑洞,像恒星一樣,屬于宏觀上的物體,但它又牽扯到量子世界,因?yàn)楹诙粗行牡钠纥c(diǎn)不會(huì)是宏觀物體,而是量子世界的存在方式。

說(shuō)白了,黑洞必須同時(shí)滿足微觀與宏觀世界的大自然法則。

還有一個(gè)更重要的基本原則:物體的信息不可能被摧毀,這涉及宇宙因果律和能量守恒定律。

但是,黑洞中心的奇點(diǎn)看起來(lái)摧毀了一切,這被稱為“黑洞信息悖論”,如果解決這個(gè)悖論呢?

有很多種解決方式,其中有一個(gè)就是把黑洞變?yōu)榘锥础?/p>

圈量子力學(xué)認(rèn)為,無(wú)限小的奇點(diǎn)是不存在的,最小的物體體積最多小到普朗克體積,大約10的-99次方立方厘米。

接著科學(xué)家們又提出了黑洞是通往其他時(shí)空的隧道,而被黑洞吞噬的物體并沒(méi)有被摧毀,而是會(huì)通過(guò)時(shí)空隧道被噴出。

而由于黑洞的質(zhì)量和引力巨大,就會(huì)出現(xiàn)非常明顯的時(shí)間膨脹效應(yīng),如此一來(lái),對(duì)于被黑洞吞噬的物體來(lái)講,在被黑洞吞噬的短暫瞬間,外面的宇宙可能過(guò)去了成千上萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間!



被黑洞吞噬的物體不會(huì)無(wú)緣無(wú)故消失,最終都去哪里了?

2022-03-11

宇宙探索

黑洞,是目前為止科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的 最詭異最神秘的天體。在2019年之前,科學(xué)家對(duì)于黑洞的認(rèn)知基本上都停留在理論上,是基于愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的一種猜測(cè),從來(lái)沒(méi)有探測(cè)到黑洞的存在。

直到三年前,科學(xué)家終于拍攝到了人類歷史上第一張黑洞照片,從而證明黑洞確實(shí)存在。

黑洞,表現(xiàn)得并不像字面意思那樣,它并不是黑的,也不是“一個(gè)洞”。相反,黑洞周圍非常明亮,那是黑洞的吸積盤,中心部分由于連光線都逃脫不了,確實(shí)是黑的。黑洞其實(shí)也是一種天體,是恒星死亡后的“墳?zāi)埂保筚|(zhì)量恒星死亡之后向內(nèi)坍縮最終形成了黑洞。

黑洞都有自己的事件視界,也就是以黑洞奇點(diǎn)為圓心,黑洞的史瓦西半徑為半徑的球面。一個(gè)天體的史瓦西半徑就是逃逸速度為光速時(shí)的半徑。

可以通俗這樣理解:一旦越過(guò)黑洞的事件視界,就永遠(yuǎn)沒(méi)有回頭路,要想逃脫,只能以超光速飛行才行,但超光速是不現(xiàn)實(shí)的。

廣義相對(duì)論告訴我們,物質(zhì)可以造成時(shí)空的彎曲,事實(shí)上確實(shí)如此,科學(xué)家們?cè)缇妥C實(shí)了時(shí)空的彈性,就像彈簧床那樣。也就是說(shuō),物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲,而時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)。

質(zhì)量越大的天體對(duì)時(shí)空的彎曲程度越明顯,而黑洞這種奇異天體可以把時(shí)空彎曲到極限,任何物質(zhì)一旦進(jìn)入黑洞彎曲的時(shí)空中,都無(wú)法逃脫。

一提到黑洞,我們就會(huì)想到黑洞吞噬物質(zhì)的畫面。實(shí)際上黑洞尤其是超大質(zhì)量黑洞周圍有很多天體,大部分都是恒星。但由于恒星運(yùn)動(dòng)速度很快,一般不會(huì)被黑洞吞噬。但如果由于碰撞等原因運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生改變,就可能被黑洞無(wú)情吞噬。

那么,被黑洞吞噬的物質(zhì)最終都去哪里了呢?總不會(huì)無(wú)緣無(wú)故地消失吧?

如今我們知道,雖然黑洞會(huì)不停地吞噬物體,但最終也會(huì)通過(guò)霍金輻射蒸發(fā)完畢。那么黑洞消失之后,被黑洞吞噬的物體哪里去了?

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家只能去猜測(cè)。

一種觀點(diǎn)認(rèn)為,吞噬的物體以黑洞蒸發(fā)的形式消失了,因?yàn)樵诤诙凑舭l(fā)的過(guò)程中,不斷向外輻射能量,而能量和質(zhì)量本身就是一個(gè)東西。

還有一種猜測(cè)更加具有科幻色彩,認(rèn)為不僅僅存在黑洞,還有更詭異的天體存在:白洞。白洞與黑洞的性質(zhì)相反,黑洞無(wú)情地吞噬物體,而白洞不斷地向外“吐”物體。更有一種觀點(diǎn)直接把黑洞白洞蟲洞當(dāng)成一個(gè)整體,黑洞和白洞通過(guò)蟲洞連接,黑洞吞噬物體,然后穿越蟲洞之后,通過(guò)白洞出來(lái),到達(dá)另一個(gè)世界,另一個(gè)宇宙。

不過(guò),白洞的概念僅僅是一種假說(shuō),比黑洞更詭異的是它很難得到驗(yàn)證。

或許,我們應(yīng)該換個(gè)思維方式。事實(shí)上我們?nèi)耘f可以把黑洞看做是“恒星”,只不過(guò)是恒星的“尸體”罷了。從這點(diǎn)來(lái)看,被黑洞吞噬的物體(也就是被黑洞的引力吸引)自然會(huì)成為黑洞的一部分,就像地球通過(guò)引力把我們吸在地上一樣,我們就成了地球的一部分。

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