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科學界給出最新兩種方法:進入黑洞仿如參觀旅遊

科學界傳統觀點認為,大於我們太陽質量25倍以上的恆星,在晚期的演變過程中有可能會坍縮成黑洞,即黑洞是大質量恆星晚期的最終演化歸宿。

而卡爾·史瓦西根據愛因斯坦方程,可求出一個黑洞的史瓦西半徑——視界,凡進入史瓦西半徑的物體,最終都會被黑洞無情吞噬,即使「光」也無法逃脫得出來。

步入21世紀以來,隨著天文物理學家對黑洞的不斷深入探索研究,以及藉助太空望遠鏡和太空探測器,觀察探測到的黑洞周邊呈現出來的奇異星系天體現象,推測,黑洞不止會吞噬物體,也有可能會「吐出」物體,即進入黑洞的物體並非一定一去不復返。

因為天文研究者發現,黑洞周邊的星雲星系等天體物質,在某一時間段內不但會減少——彷彿被黑洞吞吃了一般,在另一時間段內,也會平白無故地增多——彷彿不合黑洞「口味」而又被吐了出來似的。

這與天文學界曾經對黑洞的理解和定義迥然相異。要知道,凡是進入黑洞的無論任何物體,都有可能被黑洞的強大引力場撕得粉碎。即使中子、質子和夸克,如果進入黑洞內部,也有可能被撕裂。怎麼還有可能會吐出物體呢?

探索科學,探索宇宙,水木長龍與您繼續我們的探索之旅。天文研究者根據黑洞周邊觀測到的奇異現象,通過計算機模擬,最終得出兩種可能的推論:

第一,如果物體以超光速進入黑洞,就有可能不會被黑洞分解,而有可能會從黑洞的另一端逃脫出來。

這時的「黑洞」將不再是傳統意義上的黑洞,相對而言,等於是變成了連接不同時空的「蟲洞」——即愛因斯坦——羅森橋。它可能連接著兩個不同的空間,兩個不同的時空,或者兩個不同的宇宙。

這就是天文學家觀測到的黑洞周邊的天體物質,為什麼有時候會增多,有時候會減少的原因——通過黑洞這個「蟲洞」,兩個不同時空或宇宙里的天體物質進行了交換,而且交換的速度超越光速(這也證明了愛因斯坦相對論里推斷的光速為宇宙最快速度,沒有能夠超越光速的物體的理論並非正確)。

第二,大部分黑洞是不斷高速自旋的扁平環狀體。

數學家羅伊.克爾曾根據愛因斯坦的方程推導出,大質量恆星演化晚期不會坍縮成實點的黑洞,而是會坍縮成一個中空的扁平環狀體黑洞。

隨著恆星在演化過程中的不斷坍縮,其自身的旋轉速度會不斷加快,離心力也會隨之不斷變大,中心引力相對會減小(小於不斷增大的離心力)。恆星的不斷坍縮,加之自身在不斷坍縮過程中不斷增大的離心力,導致恆星最終會演變成中空的環狀體黑洞。

環狀體黑洞同樣會將時空扭曲,圍繞環狀體黑洞的時空曲率同樣會無限大,環狀體黑洞的視界半徑需要減去中空內圓的一部分半徑。

如果從環狀體黑洞的側面進入,在不超越光速的情況下,與進入傳統球狀黑洞的結果無異——會被撕裂分解;

如果垂直於環狀體黑洞而從中心進入,就有可能不會被撕裂分解。因為環狀體黑洞的中空部分的時空雖然也會被扭曲,但越靠近中心點的時空,時空曲率將會變得越小,而中心點時空曲率有可能小到幾乎為零。

當站到環狀體黑洞的中心點時,如果時空曲率可保自己安然無恙,這時還會看到一連串的「平行效應」現象。

究竟會看到什麼呢?

我們知道,如果光線在黑洞邊緣經過時,是不會再被反射出來的,因為黑洞邊緣的時空被黑洞強烈扭曲,使光線的傳播路徑隨著時空的扭曲被彎曲成了一個閉合路徑,而不斷旋轉。

但是,如果站在環狀體黑洞中心,由於從中心向內環黑洞靠近的時空曲率逐漸變大,所以就會有無數的光線隨著被彎曲的時空反彈回來。這時,站在環狀體黑洞中心會看到無數個自己,他們圍成一圈又一圈,不斷向內環黑洞處靠近,直至消失於內環黑洞的視界內。

這很像在環狀體黑洞的內環里粘貼了無數的鏡片包圍著自己,也像與無數個平行宇宙里的自己相遇,又像投放出來的無數個自己的3D全息影像。

所以,並非所有的黑洞都那麼令人悚然,也有可參觀的「奇妙」黑洞,只要進入的方法正確(比如乘飛船垂直於環狀體黑洞奔中心點飛去),不但不會被吞吃掉,還能看到無數的「平行效應」自己,彷彿看著無數平行宇宙里的無數個自己一樣。

今天的分享就到這裡,感謝對水木的支持。

本篇文章「水木長龍」原創,轉載標明出處,謝謝!


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