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人掉進黑洞後,會變成……一根「麵條」?

黑洞是什麼?

黑洞是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大、引力相當強的天體。當質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡之後,就會發生引力坍縮而形成一個黑洞。由於黑洞的引力場極強,以至於物質和輻射都無法逃逸,就連傳播速度極快的光子也逃逸不出來。在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌著無法返回的臨界點。

看過《星際穿越》的小夥伴們一定對Cooper掉入黑洞的那一幕印象深刻。電影中Cooper掉入黑洞時,從遠處看黑洞是個球體,越是向下降落,黑洞的表面在他看來就越向上彎曲,直到它頭頂只剩一小片天空,最終黑洞表面會在他頭頂合併、封閉起來。看完電影后,很多人都在問,掉進黑洞後真的是電影演的這樣嗎?

首先向《星際穿越》、基普·索恩還有導演諾蘭致敬,這部電影是一部比較硬的硬科幻,它基本真實的還原了黑洞的視覺效果。不過,如果你真的掉進黑洞,所經歷的恐怕就不是Cooper在電影中經歷的那些了。現實可要比電影精彩多了!

掉進黑洞後到底會發生什麼呢?

假設你的腳先進入黑洞,你越接近黑洞中心,受到的引力也越來越強。我們在前面已經說過,黑洞所產生的引力場極強。可這時,引力在你頭部和腿上的作用強度是不一樣的。沒錯,就是不同強度!並且在你越來越接近黑洞中心的過程中,這種差異也會越來越大。學界把這種引力上的不同稱之為「潮汐力」 。

潮汐力能有什麼特殊的作用呢?這種力能拉伸各種物體。比如說月亮的潮汐力能夠影響地球上海洋的潮汐,從而產生巨浪。當出現高潮或低潮的時候,地球也會相應的鼓起或平復。這些變化在宇宙中一直存在。

好了,把話題拉回來。別忘了,你還在掉進黑洞的過程中。因為相比起頭部,你的腿更先到達黑洞中心。於是你會被拉伸,變得很長很長……

剛開始被拉伸的感覺還不賴,就像是做了個拉伸運動。不過到了一定程度還是會疼。然後你終於到達了一個時間點,這時的潮汐力已經大到遠遠超出連接肉體所需的分子間作用力,於是你就被拉斷成為兩半!斷裂處大概位於脊柱的下部。

在這之後,這兩半受力繼續斷裂,從兩段變成四段、八段、十六段……這一次次的斷裂將會持續到你進入黑洞的中心。在那裡,你將會化作原子組成的涓涓細流

然而這還不夠。難道你以為自己僅僅被拉長了嗎?在水平方向上,潮汐力的作用是壓縮,你的雙肩還有前胸後背都會被擠成一團。總的來說你會被像擠牙膏一般擠出。我們還專門用了一個詞來描繪這一過程,叫「義大利面化」 ——你會以一根義大利麵條的姿態墜入黑洞。

所以,掉進黑洞就意味著必死無疑嗎?

按照上面的說法,掉進黑洞也就意味著必死無疑了。但其實也不能這麼說。研究表明,大黑洞的潮汐力沒小黑洞來得強。當你墜入大黑洞,慢慢接近其事件視界(event horizon)時,對頭部以及雙腿的作用力的差異就不是非常明顯了。你也許可以在這個過程中活下來。

咱們再來看看最好的結果:

你會像陀螺一般旋轉,然後掉到一個形狀像甜甜圈一樣的奇點。這就是進入一個旋轉著的黑洞的結果,呈現出一種異樣的特性。當黑洞外邊的人看你時,會看到你的時間逐漸變慢,直到完全停止。

而在黑洞中的你看來,外面的宇宙時間流逝得越來越快,直至變得無限快。宇宙"未來"的樣子都會被你盡收眼底,你也就有去無回了……

當然,這一切都還只是理論推測,學者們還沒有想到什麼辦法能夠驗證這一切。

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