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詳解掉進黑洞的全過程,我們有機會見到被稱為「奇點」的地方嗎?

黑洞是宇宙中最簡單的物體,它們比恆星簡單,也比行星簡單,比起人就更簡單得多。當大量物體壓縮到一個極小空間內就形成黑洞,它們是廣義相對論所預測最極端的物體。


黑洞是那些質量大太陽很多倍的恆星死亡的時候形成的,是巨大恆星崩塌的核心,恆星爆炸成為超新星後留下的殘骸。黑洞中心是一處科學家稱為「奇點」的地方,納什一處無窮細小的空間,而引力是無窮的強大,空間和時間無窮扭曲,在這個奇點,我們熟悉的時間和空間不復存在!


假設我們進入一個黑洞,會發生什麼事呢?


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黑洞有一個稱為事件視界的地方,越接近這個視界,想要逃脫黑洞的強力引力就越需要強大的推動力,否則就會跌落黑洞,而一旦越過了事件視界,就無法逃出黑洞的引力。事件視界就是黑洞的紅色警戒線,一旦越過了這條線,就永遠出不來了,光線也逃不出來。


而一旦我們接近黑洞,馬上會看到在黑洞邊緣光線被扭曲的現象,這就是「引力井」,把光線扭曲,把背後星體光線扭曲,變成長長的弧形線。

而在黑洞的兩級,因為黑洞強大引力把光線在它周圍扭曲,所以我們可以看到黑洞的背面,又可以看到它的前方,這個界線叫「史瓦西半徑」。三個史瓦西半徑是太空船穩定軌道最接近黑洞的距離,在界限之外太空船用圓形軌道可以穩定圍繞黑洞運行,再接近就開始不穩定,任何圍繞黑洞聚合的物質最邊緣也是在那裡。



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當我們跌進一個史瓦西半徑距離的視界時,意想不到的事情發生了。我們沒有掉到事件視界裡面,只是停在那裡看著它。視界一分為二:「正視界」和「反視界」。當我們經過它們時,看到兩個視界發出的光芒,我們跌入事件視界後才看到事件視界,而「反視界」就一直在我們前方,我們永遠不會掉進它裡面。


一般人錯誤以為,如果超越事件視界掉入黑洞,就會跌進黑暗世界。事實上越接近事件視界,宇宙看來越來越明亮,到達事件視界,就變得無窮的光亮。不過我們旅程到了這個地方,太空船內沒有一個人能體驗這情景。

我們進去後,空間扭曲掉落得比光速還快,不斷拉我們進去黑洞,於是我們到達史瓦西半徑中的一點。隨著我們跌進黑洞中,在掉進事件視界前還不會被撕開,我們腳步的引力比我們頭部感受到的強大,我們感到這引力的差別,我們掉進去時它會把我們上下拉開,同一時間在水平方向我們被引力壓扁,好像我們把橡皮筋拉長那樣。


最後,我們接近黑洞的奇點,我們最後一次向上仰望,我們會看到黑洞龐大的引力把外面宇宙的光線壓縮成一條絲帶狀圍繞在我們的腰部。我們永遠看不到黑洞的中心,因為所有的光線都奔向它,沒有光從那裡發出!



詳解掉進黑洞的全過程,我們有機會見到被稱為「奇點」的地方嗎?



事實上很可惜,我們永遠不能達到終點「奇點」,我們只是差點就能到達,在我們達到「奇點」的一瞬間,強大的引力會把我們扯成碎片,我們永遠都無法去到那無窮扭曲的一點,那裡就是我們所知的時間空間的終點!

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