對于黑洞,人類對它知之甚少。1916年,一位偉大的物理學家提出了廣義相對論,他就是愛因斯坦,在他的廣義相對論中,可以簡潔地用一句話來描述愛因斯坦的時空觀,質量決定時空如何彎曲,時空彎曲決定物質如何運動。愛因斯坦他自己對于他的這一理論抱有很大的信心,他曾經(jīng)說,別人都認為空間與時間是相互獨立的,而我認為時間與空間是一起的,如果我不提出來廣義相對論,可能今后五十年內(nèi)都不會有人提出來。
愛因斯坦
愛因斯坦在1916年正式發(fā)表了廣義相對論,并在論文中給出了
如果大量的物質聚集于空間中的某一點,這個點的周圍會存在一個“界面”,若是有物質包括光線掉進這個“界面”里,就無法出來。這個界面,科學家稱其為“視界”。物質一旦進入,就會頭也不回地向著“奇點”聚集,物質將全部坍縮至中心奇點。
黑洞
在宇宙中,當一顆大質量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)之后,由于整顆星體的物質抵抗不了引力坍縮,而會一直坍縮下去,全部坍縮至臨界半徑時,就再也無法克制住了,將繼續(xù)全部的坍縮至奇點,形成黑洞,并在它周圍形成一個視界,任何物質落入視界,也將被吸入奇點中。
我們知道在廣義相對論中,物質的質量會決定時空如何彎曲,打個比方,用一個彈簧墊子來描述時空,如果放一個鐵球上去,鐵球會凹陷下去,在鐵球的周圍會出現(xiàn)一個凹坑,且鐵球越重,凹坑越深,任何物質在凹坑的邊緣處都會掉入凹坑中,這也是引力的相對論描述,它并不是吸引力。黑洞在時空中的表現(xiàn)是怎樣的呢?像圖中這樣,它似乎要把時空床墊壓穿了。
黑洞時空彎曲
但無論黑洞怎么樣,它還都是本宇宙中的一員,它所吸收的物質并沒有吐在另外的宇宙中。1964年,物理學家諾維科夫提出了“白洞”這個概念,他認為黑洞吞進去的物質可以由白洞吐出來?;艚饘τ诖颂岢隽俗约旱目捶?,也就是我們常說的霍金輻射理論,霍金認為,黑洞也會輻射,并不是只進不出,只要有足夠的時間,黑洞也會蒸發(fā)完畢,質量越小的黑洞越“熱”蒸發(fā)得越快,質量越大的黑洞蒸發(fā)得越慢,白洞其實就是黑洞本身。
星際穿越
黑洞是一個非常有趣的科學問題,因為關于它有很多的科學猜想,這些猜想都還未得到關于它的觀測證據(jù)來證實它,不過,依據(jù)現(xiàn)在已有的看法來看,黑洞確實存在,它產(chǎn)生于我們的宇宙中,也將消逝于我們的宇宙中,與其它的宇宙好像并沒有什么關聯(lián)。至于存不存在其它宇宙,這都還是一個大問題呢。
文/科幻船塢