當(dāng)事物進(jìn)入黑洞后,它將去向何方?答案很奇妙
當(dāng)有東西進(jìn)入黑洞時,它會去哪里?
從通常的“橡膠板”類比,巨大的引力體扭曲時空結(jié)構(gòu)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(zhì)量密集至此,以至于它可以無限往下拉伸“蹦床”,在結(jié)構(gòu)面“撕”出一個“洞”。拉伸在事件視界處趨于無窮,而物質(zhì)則以某種方式存在于視界內(nèi),那個點(diǎn)從外部來看被稱之為——“過去”。
(我的物理學(xué)教授曾經(jīng)告訴我,“自然界中沒有無窮”。如果是這樣,那么計(jì)算機(jī)器的“ERR”并不是真實(shí)發(fā)生的。但這是迄今為止最好的理論了。)
進(jìn)入黑洞的粒子永遠(yuǎn)也不會到達(dá)事件視界,因?yàn)樗鼈兊木嚯x是無窮遠(yuǎn)的。以現(xiàn)實(shí)的尺度而言,向內(nèi)到達(dá)視界的可測距離從數(shù)學(xué)角度來說是無窮遠(yuǎn)。黑洞的時空結(jié)構(gòu)是無限扭曲的。即使是以光速向內(nèi)墜落,時空結(jié)構(gòu)也會被無限拉伸。即使想到達(dá)事件視界,就需要經(jīng)過數(shù)學(xué)意義上無窮的距離,更別說是到達(dá)事件視界內(nèi)部。假設(shè)你能以超光速(FTL:faster than light)曲速前進(jìn),你也仍然無法到達(dá)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(tài)。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(yuǎn)的距離到達(dá)的僅僅只是事件視界,即永遠(yuǎn)保持無窮遠(yuǎn)的事件視界。
(從數(shù)學(xué)角度而言,物質(zhì)本身被拉伸到“更遠(yuǎn)”,而后存在于“時空結(jié)構(gòu)之外”。)
這是一個非常重要的問題,但大多數(shù)物理學(xué)家并不試圖去回答它。對黑洞結(jié)構(gòu)的認(rèn)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(zhì)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(wèi)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(wèi)星都失敗的原因。后來,他們不得不為衛(wèi)星上的時鐘設(shè)計(jì)了補(bǔ)償器,使他們能夠與地面進(jìn)行通信。
由于極端的引力,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,并合在一起理解。)
光速是宇宙中最大的速度極限。因?yàn)楣馑偈怯邢薜?,所以我們?shí)際上正在經(jīng)歷著過去的宇宙。舉個例子,太陽光需要8分鐘才能到達(dá)地球。所以,我們看到的太陽并不是現(xiàn)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分鐘之后,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(dá)地球。所以我們看到的不是真實(shí)的恒星,而是四年前的它。進(jìn)一步講,我們實(shí)際上是在回溯時間。
現(xiàn)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(dāng)我們根據(jù)著名科學(xué)家的研究來觀察黑洞的性質(zhì)時,他們清楚表明,黑洞內(nèi)部的環(huán)境是無法描述的,因?yàn)橐阎奈锢矶啥急淮蚱屏?。你覺得這會發(fā)生在哪里?這與大爆炸的環(huán)境是相同的。
我們還需要看那些指向黑洞的科學(xué)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(guī),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(zhì)往里拉,而白洞則是將物質(zhì)往外拋。根據(jù)史瓦西度規(guī)可得,所有落入黑洞的物質(zhì),經(jīng)過蟲洞后,被白洞拋出。
現(xiàn)在你的問題的回答是,“物質(zhì)被吸入黑洞后,穿行過蟲洞到達(dá)白洞,然后被拋出。”
但不要停在這里,我們需要檢查這是否是正確的,我們是否有任何關(guān)于白洞存在的證據(jù)。
現(xiàn)在讓我們總結(jié)我們掌握的觀點(diǎn):
我們看得越遠(yuǎn),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,物理定律并不存在。
現(xiàn)在讓我們縱觀全局,嘗試來理解整個事件是如何運(yùn)作的。
從觀點(diǎn)1和2可知,當(dāng)物質(zhì)落入黑洞時,由于極端的時間膨脹,它實(shí)際上被拋回了過去。即所有落入黑洞的物質(zhì)只會到達(dá)大爆炸發(fā)生前的時間點(diǎn)。
這也解釋了大爆炸物質(zhì)(或能量)的來源。能量守恒定律表明:能量既不會憑空產(chǎn)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(chǎn)生的能量。但這兩者是有聯(lián)系的。存在于過去的數(shù)以百萬計(jì)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
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