黑洞中的一小時真的等於地球上的七年嗎,為什麼呢?

Daenerys998

黑洞具有強大的質量,黑洞附近的引力場也非常強,強大到連光都逃不出其視界。



在影視劇中出現過黑洞中一小時地球上過了七年的情景,這有一定的理論依據。廣義相對論中存在引力時間延長效應,在弱引力場中鍾會變快,強引力場中鍾會變慢。這在實驗中也得到了驗證。衛星在太空中運行,太空中的引力場比地面上的弱,需要用廣義相對論修正時間,同時衛星在運動,也需要用狹義相對論修正時間。沒有相對論的修正,地面上的人就無法使用衛星導航。



如果在黑洞的視界外,或者在黑洞的視界內已知的物理規律還成立,黑洞中的一小時也可能是地球上的一萬年。想讓黑洞中的一小時恰好等於地球上的七年,至少需要有合適的引力場,另外也可以根據狹義相對論對速度進行適當調整。


當然,以人類目前的水平還無法做到讓探測器進入黑洞視界內工作,也不能在黑洞視界內傳遞出信息,甚至不能靠近黑洞的視界附近。所有的數據都是在現有理論下計算出來的。黑洞一小時地上七年,更多的是科學幻想中的情景。


刁博

在黑洞內部恐怕不行,但在黑洞附近則是完全可以出現這樣的情況。既然題主提出了這樣的問題,想必題主看過了幾年前著名的科幻電影《星際穿越》。這部片子的唯一科學顧問是因為引力波探測而在去年獲得諾貝爾物理學獎的基普·索恩,所以片中關於時間流逝速率的現象是有理論保證的,這就是廣義相對論的時間膨脹效應。

根據愛因斯坦創立的廣義相對論,時間在宇宙中並非以完全相同的速率流逝。對於引力場強度不同的地方,它們之間的時間相比過得有快有慢,在引力場相比更強的地方,時間過得越慢,反之亦然。例如,地球表面的時間會過得比遠離任何天體的地方(相當於幾乎不受引力作用)過得更慢,而太陽表面的時間又會過得比地球表面更慢。不過,類似恆星或者行星這樣的天體,它們所能產生的引力場強度是非常有限的,所以不會出現巨大的時間膨脹效應。

在宇宙中,只有一些擁有極端引力場的天體才會造成巨大的時間膨脹效應。例如,黑洞。由於黑洞把大量的質量集中在一起,所以它們能夠產生超強的引力場。在《星際穿越》中,由於米勒行星幾乎處在黑洞表面的邊緣,非常接近黑洞的事件視界,所以那裡的時間流逝速率比地球上慢了6萬多倍,即那顆星球上的1小時,等於地球上的7年。如果越靠近黑洞,時間流逝速率相比越趨近於停止。

至於黑洞內部的時間可能很特殊,因為時間和空間的座標在那裡發生了互換,時間的流逝方向指向中心奇點。


火星一號

在神話傳說裡,我們常常看到天上一天,地上一年這樣的說法,我們都知道,那不過是古人的一種奇思妙想,然而宇宙深處,卻真正存在這樣的地方,到底是怎麼回事呢?

答案其實很簡單,那就是宇宙中吞噬一切的黑洞。 時間和空間, 在它的周圍都會發生一定的扭曲 ,然而這是為什麼呢。我們知道, 黑洞的質量非常的大 ,根據萬有引力定律。 質量越大 ,吸引力也就越大 ,超越一定的閾值後 。

黑洞就像一個被打開的浴缸旋渦, 將周圍的時間, 空間統統吸入其中。 甚至連宇宙中速度最快的光, 也不能倖免 。地球上一米的直線, 到了黑洞附近 ,可能會被拉扯成1萬多米的曲線。同樣的道理, 地球上的一秒鐘, 到了黑洞中, 就只是萬分之一個瞬間罷了。

影視作品中 ,就曾做過類似的猜測。當宇航員登陸到黑洞附近的星球后 ,發現時間被變慢了。每過一個小時, 相當於地球上的七年, 等到宇航員們結束任務。回到飛船上後才發現, 幾十年已經過去了, 而這還僅僅是出於黑洞的邊緣。

沒被黑洞吸進去的狀況, 假如更近一步 ,來到黑洞中 。或是抵達黑洞的中心 ,時間會不會更加稀釋, 甚至根本不存在時間。這一切仍然是個迷, 這也讓科學家們一時腦洞大開。

畢竟 在黑洞的深處, 光是無法移動的, 這會不會是人類穿越時空。抵達過去 未來的一種途徑呢?


愛問愛答

準確的說不是黑洞中,而是當非常靠近黑洞的“事件視界”時,事件流逝就會相對變得很慢,理論上一旦到達“事件視界”,時間就完全停止!

而黑洞中到底是一個什麼樣的存在方式,沒有人知道,也沒有任何理論可以加以推測,因為那裡的一切都脫離了我們熟悉的大自然法則和物理定律!

科幻電影《星際穿越》中在黑洞附近發生的一切都是建立在一定理論基礎上的,並不是胡亂猜想的,當引力越來越大時,時間就會變慢!

這點實際上每天也都會發生在我們身邊,嚴格意義來將,如果你住在一樓,那麼你的時間流逝速度與住在十樓的住戶是不一樣的,因為你們受到地球的引力大小不一樣,只不過這種差別太微乎其微了,根本感覺不到,對你們的生活也不會有任何影響!

所以說,當靠近黑洞時,時間流逝速度確實會變慢,理論上,在黑洞附近停留一小時,地球上確實有可能過去7年,甚至更長時間!這也是愛因斯坦相對論中的一個重要闡述!

由此想到流傳的一句話,“天上一天,地上一年”,這句話也不無道理,難道我們早就參悟了時間的真諦?也許吧,不好是巧合,神話還是其他,時間的相對性確確實實存在,而且每天都發生在我們身邊!


宇宙探索

題主是看星際穿越提出的問題吧?

根據愛因斯坦廣義相對論,黑洞裡是沒有時間概念的,即瞬間即永恆。講相對論時經常舉例:一個宇航員和另一個宇航員航行到黑洞附近,一個去黑洞內探索,另一個在外研究,兩人約定每秒發一個信號,預計12點穿越黑洞視界。結果在外面的人會發現每個信號的時間逐漸拉長,而11點59分59秒後就收不到信號了,即他一直接近卻無法到達黑洞,類似極限概念。三體裡有個類似描述,一個痴迷黑洞的人掉進了人造黑洞,對外面的人說,他已經死了,對他自己來說,他一直在向黑洞掉落,即永遠活著。

星際穿越男主度過3個多小時的那顆星,是黑洞的行星,不是黑洞,因為非常接近黑洞,時空變形嚴重,所以1小時等於地球7年。

電影后面又對時空扭曲進行了進一步解讀。反派(馬特達蒙)強行對接後,飛船損壞嚴重已不可能到達第三顆星,男主犧牲自己,利用引力彈弓效應把女主送走,然後他說,這個操作用了我們52年,這個位置比那顆水行星距離黑洞更近,因此時間更慢,不是1小時7年了哦,是一瞬間52年。

至於穿越視界後時間為什麼變化不大了,我也沒有想明白。男主傳給女兒的信息是有時間選擇性的,墨菲在32歲也就是男主接近黑洞前已經解出方程,地球援救人員在那時也就出發了,但他們接近黑洞可能也需要男主這麼久,所以男主穿越視界後,地球時間只流逝了10年,他們就救出他了,這時墨菲也就100多歲了。

純粹科幻愛好者,解釋全憑個人理解,肯定存在錯誤,希望得到大神指正。


手機用戶78339310603

在黑洞中一小時等於地球七年?不可能吧。就算走時速率有不同,也不能肯定是七年,如果是七十年呢或者七秒鐘呢?怎麼能肯定是七年?再說了,每個黑調不一樣,質量肯定有差距,時率肯定也有差距。

時間與時率該不是一個概念吧,就算勉強當作一個概念。那麼它們的關係是怎樣的呢,這樣,如果我們在月球上與地上分別放置兩個一樣的原子鐘,我們會認為哪個鍾走得更快?按照題的意思大概是質量越大,時率越慢的了。也就是說地球一分鐘,月球上就是幾分鐘了吧,至少超過一分鐘了吧。事實是這樣嗎?恐怕不是!你可以用別的理論解釋是或不是。可同樣是在星球上(包括黑洞,地球,月球),同樣用的是原子鐘,同樣的邏輯(質量不同引力不同影響時率),怎麼就得出不同的關係了呢?也許你堅持地球一分鐘月球必超一分鐘,好,這實驗不久就可以做了,讓我們拭目以待吧。

客觀物質(物體)就是按客觀規律運動著,而人要描述它們的運動規律才要根據客觀規律制定時間的概念。一旦制定下來就該恆定才是,除非真有天人們星際移民,再改變定製不遲,又何必把時間弄到如此玄乎?把時間與時率嚴格分開又有何不可?非得黑洞一時間,太陽一時間,地球一時間,月球一時間嗎?

再說黑洞,它的組成必非地球上的原子元素概念,任何形式的鐘進入黑洞也就無任何意義。時間也就還是按我們地球人的時間吧。


接地氣科迷閒聊吧

人類到現在也沒真正搞明白黑洞究竟是個什麼情況。按照科學家們說的黑洞那麼邪乎,別說到黑洞裡,就是接近黑洞過程中的一個人就是一輩子了。但如果問黑洞一年相當於地球幾年,其實都是一年對一年不存在黑洞一年地球千萬年的情況。當然區別是有的,那就是黑洞裡的東西物理、化學等各方面都性質與在地球上會有很大變化。元素衰變會變得幾乎停止,原子頻率也會變得接近於零,化學反應進行不了,核反應也進行不了,按照科學家們的猜測描述,黑洞裡甚至應該是不存在任何元素物質形態的東西,更應該是能量狀態,也就是接近宇宙大爆炸誕生理論的爆炸前初始狀態的準備狀態。


臆想天開

目前只有高度文明人類宇宙飛船才能具備強大反引力系統,首先製造宇宙飛船材質承受黑洞強大引力撕裂駛入黑洞,並且具備擺脫黑洞強大吸引力安全駛出。在黑洞中一小時,也等於地球上的一小時。.這隻跟宇宙飛船超光速~速度有關,跟在哪裡無關,時間都是一樣。


擦肩而過的世界

思考角度很獨特,但是存在一個邏輯錯誤。
時間是一個關於運動產生熵的參考量,運動越快時間越快。黑洞能量極端富集,引力束縛光子,那麼可以推知其本身運動速度等於或者大於光速,因此黑洞時間流逝速度大於地球空間的時間流逝速度。問題就在這兒了,因為時間只是定義熵的速度,黑洞中時間流逝一小時的熵也許等於地球時間流逝七年的熵,但是誰也測不準黑洞中運動速度到底有多大,因此也可能黑洞一小時等於地球一百年或者一萬年呢?說個題外話,不管等於多少年,可以預測,如果黑洞中存在文明的話,不管早於晚於地球文明多少年,只要出現,它的發展程度必定遠遠超越地球時間體系的文明。一旦它能夠突破黑洞束縛出現在地球所在的宇宙中,不管它離我們多遠都將來去自由,它必然是最強大的,整個已知宇宙都將是它的花園。


分享到:


相關文章: