如果一个人在黑洞中过了一小时,那么地球上过了多久?

早又是中秋佳节


这个问题需要有一定的前提,黑洞的引力,还有距离黑洞到底有多远。提问者的问题表达看起来有些不严谨,没有人知道在黑洞中会发生什么,那里的一切都完全颠覆了我们熟知的大自然法则!

根据爱因斯坦的广义相对论,强大的引力场会让时间变慢。黑洞边缘存在着“事件视界”,一旦越过事件视界,一切的一切都再也无法逃脱,包括光线和信息也逃不掉!

理论上,越是靠近事件视界,事件流逝的就越慢,当到达这个界线时,时间戛然而止,一切都永恒静止!

不过,这里强调一下,所谓的时间停止只是外界看到的情景,比如甲在远处观看乙靠近事件视界的过程,当乙到达时间视界时,甲会看到乙的时间停止了,但乙本人感受到的时间流逝速度并没有变化!时间变慢只是相对的!

所以说,如果你在黑洞附近溜达一圈,然后再回到地球,你会发现的父母或早已不在人间,你儿时的玩伴早已变成老头!这一点在科幻电影《星际穿越》中提现的淋漓尽致!

当然,如果你在黑洞附近停留一小时,地球上的时间究竟过去多久呢?这取决于你距离黑洞事件视界的远近。如果你无限靠近事件视界,而假设这时的你能看到地球上发生的一切,你会看到地球上发生的事就像是在“快进中的电影画面”一样,在你眼前飞速上演着!


宇宙探索


答:对于这个问题没有确定的数字答案,地球上可能经过千年沧海桑田,但是可能黑洞中那个人一秒钟都没经历过。


黑洞是广义相对论中的特殊天体,本体中涉及的主要理论也是广义相对论的时间膨胀效应。与狭义相对论不同的是,这里是因为引力(或者是时空弯曲)导致的时间流逝速度变慢。以下是广义相对论的时间膨胀公式:


如果真的有这样一个人奔着黑洞而去,那么他会在逐渐接近黑洞的过程中被巨大的引力拉扯,吞噬分解成粒子。当这堆粒子接触到黑洞视界的那一刻,预示着它的时间的停止,也就是说时间对于这堆粒子来说已经不存在了,地球的时间对于它来说是飞逝,可能像看电影一样的快进,所以开头说这个人在黑洞里待不了一个小时,因为时间停止流逝了不存在了,在我们眼中他就是永生了。但是对于他自己来说并不会有时间静止的意识。


关于黑洞巨大的引力导致的时间膨胀效应,在《星际穿越》中出现过,男主角去绕黑洞公转的行星执行任务,在回来的时候给他的黑人伙伴头发都白了。这就是引力导致的时间膨胀效应,我们在生活中能接触到的就是平常用的导航,导航卫星就需要计算出膨胀时间的差值再调整。


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科学黑洞


不用等一小时当这个可怜人在到达黑洞边界的那一刻,时间就已永恒。无论他自身是过了一秒还是一分钟,外部世界早已流逝无穷久的时间

其实这个提问就是典型的广义相对论问题

爱因斯坦将时空几何化,

黑洞作为一种极端天体,它周边的时空极度弯曲,弯曲到连光也逃不出,当然了这个周边也是有范围的,我们将其称为事件视界

对于最简单的史瓦西黑洞,我们有公式可以计算这个时间膨胀程度:

其中r就是离黑洞中心的距离,可以发现r越小,时间数值越小。直到r等于事件视界的半径,此时时间已经变为零,也就是开头那段描述的场景。

当然了,人是不可能安然越过事件视界的,强大的潮汐力早就将其销毁。额外说一句:在相对论的框架下,对于事件视界内部的情况,我们是无法得知的,因为连光都无法逃脱。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


答:你在黑洞中的一秒钟,外面可能已是沧海桑田,就如《三体》中,程心掉入死线的十六天,外面已经过了一千八百九十万年。


这就是相对论无情的地方,对于史瓦西黑洞,视界外的时间流逝,可以由以下近似公式进行估算:


我们就假设太阳质量大的黑洞,太阳的史瓦西半径为2952米。

然后在距离视界10米的地方(视界外):

Δt≈0.058Δt’;

然后随着接近视界,相对于外面的时间将逐渐减慢,在视界处的时间接近于停止。



最终还是会穿越视界,一旦穿越了视界,里面的情况就和外面完全不一样了。


广义相对论描述到:视界内,四维时空被极度扭曲,空间纬度被无限挤压,里面的物质不是被引力推向奇点,而是被时间推向奇点,视界指向奇点的方向,正是“时间之矢”,奇点的时间趋向于无穷远的未来。黑洞内的一小时,可能是地球上的1万年,一千万年,一百亿年,甚至更长。



所以,谈论黑洞内部的时间,意义不大!起码在目前的理论体系下,我们还没有能力去讨论黑洞内部的情况,这个发散时间的结果,很让人难受。


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艾伯史密斯


理论上,如果人在黑洞之中,他所经历的时间会出现非常奇特的变化。根据广义相对论,引力会导致时间膨胀效应,在引力场越强的地方,时间相对过得越慢。例如,由于地心引力的作用,地球表面的时钟走得要比无穷远的时钟更慢,每年会变慢大约22毫秒。由于地球引力场还不够强大,不足以造成明显的引力时间膨胀效应,但黑洞就不一样了。

黑洞没有实体,物质都在中心的奇点中,这个奇点被强烈弯曲的时空所覆盖。在距离黑洞表面越近的地方,引力场将会大幅增强,而引力时间膨胀效应也会变得非常显著。越靠近黑洞表面,那里的时间会比地球上过得越慢。在电影《星际穿越》中,由于米勒行星足够靠近黑洞,使得那里的时间过一小时,而地球上要过7年。

当到达黑洞表面之后,那里的时间流逝速率趋于停止。那里的时间哪怕是过一分钟,地球上或者说黑洞外部的时间将会过去无穷久的时间。这意味着如果有人落向黑洞,远处的观察者永远也不会看到那个人穿过黑洞表面,他会看到那个人永远停滞在黑洞表面。随着时间的推移,落入黑洞的人发出的图像将会发生红移,直至无穷久时间后消失。

而到了黑洞内部,由于黑洞极端扭曲时间和空间,使得时间和空间的坐标发生互换。在距离奇点“相同距离”的地方不再表示相同距离,而是表示相同时间。黑洞里面的时间具有方向性,并且是指向奇点。由于时间会向前流逝,所以从某种意义上来说,时间把进入黑洞的人拉向了时间的终点——奇点。


火星一号


这个真的很难衡量,但在黑洞里“天上一日,人间一年”真的不假,甚至还要夸张的很多很多。

很多人会奇怪,为什么黑洞中时间会变慢?

我们知道,黑洞是可以让时空弯曲的,在黑洞里,这种弯曲更是到了“变态”级别:拉弯拉长,毫无底线。

我们认知意义上的一条1米长的直线,在黑洞,这条直线依然是直线,但此时你如果站在黑洞之外能看到,那这条直线“弯”了,甚至在可能完成了一个圈圈。而且更奇怪的是,这条1米的直线,可能已经扯得有10米长了。

看懂了这个,你就知道,为什么光速没变,却再也逃不出黑洞了。

话回正题,这种时空扭曲又跟时间变慢有什么关系呢?

黑洞将原来的时空拉“长”,如果按照爱因斯坦的说法,真空光速不变。此时,光在黑洞中需要花更多的时间,才能走过原来的距离,你看,时间真的变慢了,如果这个距离被无限拉长,时间就被拉得接近于永恒。

这就是引力对时间产生的影响。

实际上我们的地球对时空也有弯曲效应,但这种效应十分的微小,比如说,国际空间站上的时间实际上比地球表面时间是慢一点的,一百年的时间可能要慢0.9秒的样子。

所以,在电影《星际穿越》中,库伯从“黑洞”中转了一圈回来之后,自己的女儿已经垂垂老矣的情况,完全是符合科学原理的。

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科学重口味


要回答这个问题首先得知道什么是黑洞。黑洞就是宇宙中没有物质的物质。我们通常所说的物质是哲学意义上的物质,是由分子原子构成甚至电磁波和光都属于物质的范畴。黑洞就是相对于物质而存在的反向存在,科学家们把它叫做暗物质或反物质。经过科学家的研究黑洞确实存在。那么宇宙是无边无际的为什么会有黑洞存在,这也正是科学家们想要知道的。

宇宙中别的星球的时间和地球是不一样的,科学家们已经证实或爱因斯坦的广义相对论也能解释。但是黑洞人类的思维还无法解释。所以我个人认为黑洞中的时间概念只能用人类思维以外的或者说也叫思维进行解释,这种超乎常理的解释就是传统文化的阴阳学说。科学家们也提出相对于明物质包括电磁波、光在内的明物质的反面即暗物质和反物质。

既然说黑洞是明物质的反面,那么黒洞中的时间就应该是负数,这一概念是现有的科学技术或者说人的思维是不能解释的。只能用阴阳学说加以解释就是上面提到的反物质。这样的话黑洞里的时间应该是-1小时,而地球时间应为1小时。


超然智者


谢邀。本题涉及不靠谱的相对论,不可能有可靠的验证,充其量是科幻题材,几乎没有探讨价值。

由于黑洞缺乏足够的实测数据,我只能通过间接估算,给出我对黑洞的理解。

黑洞有超大质量,可推想其平均质量密度ρh约为太阳1400kg/m³的400万倍,即560万吨/米³,写成ρh=5.6e9kg/m³。

现在估计中子n的质量密度。可求得中子半径Rn=2.1e-16m,比电子半径Re=2.82e-15m小10倍,这里只关心数量级关系。

中子体积Vn=(4/3)πRn³=3.9e-47m³,其质量Mn=1.73e-27kg,由此得中子密度ρn=Mn/Vn=1.73e-27/3.9e-47=4.4e19kg/m³。

再来估计黑洞的体积Vh。已知银河系黑洞的质密ρh=5.6e9kg/m³,而质量Mh=8e36kg,故其体积Vh=Mh/ρh=8e36/5.6e9=1.4e27m³。

求半径按Rh³=1.4e27/(0.75π)=600e24,得黑洞的半径Rh=8.4e5km=84万千米,比太阳半径约69万千米,大不了多少。

氢原子体积=(4/3)π(5.3e-11)³=6.2e-31m³,密度ρH=1.73e-27/6.2e-31=2.8e3kg/m³。

黑洞的质密ρh=5.6e9kg/m³,比氢原子密度大200万倍,比中子质密4.4e19小10个数量级。黑洞内部物质不可能是中子汤(soup)。

最后给出我的看法:黑洞内部不一定都是中子,不排除:核外电子轨道缩小1万倍,电子绕核速度加快,从常规0.001c加速到0.1~0.9c。

良心警示:绝对空间参照系是唯一可靠的物理公理,质能转换方程的推导错在偷换参照系而违背同一律(请反思推导过程),引力场方程的推导错在否定宇宙真空场(即宇宙常数项)。时空弯曲论与物理定律失效论,无法证实,纯属胡扯。











原道童子


非邀

主流科学近年来妄图把时间变成可控物,只有这样,才能与神学接轨,让人类再上一次永生长命不老的当。

马前卒是被人们神化了的爱因斯坦,爱氏首先第一步把虚拟的时间与实体空间合并,把形式数学上的时空模型搬上台面,并用逻辑数学推导出时空在特别条件下运算时出现的几何弯曲的模式。然后进一步论证时空可以弯曲。而根本不明所以的后人,以为爱氏说的时空弯曲就是实体上的时空弯曲。一时间,太空弯曲的床单,什么时间膨胀什么空间缩小,光速不变的怪论开始充血,并占据整个主流科学。

时间是什么?时间是整个宇宙的进程与间隔,任何人不可阻止后退缩短拉长与更改,任何物体都在时间中向前演变,无论你身处何处,处于什么状态,就算你一个人死了,时间仍然前进,不会为任何人时间停止。没有一个人能超越时间,挣脱时间的消磨。时间对任何物质的态度一样公平,从没有也不可能厚此薄彼。时间不是一种物质,而是一种自然的耗能,有人说,时间创造一切,其实时间也是在消耗一切。

黑洞可能是能量与运动模式很特别的天体,它在形式数学模拟空间里甚至出现爱氏演算中的几何弯曲与时间坐标的不动。但这种弯曲与时间静止只是数学形式上的弯曲静止不动,就好象我们绘画时画的透视图,正立体背面直角边线不得不画成斜线。这一切是数学模型上的表达,并不是实体就是这个样子。

爱因斯坦的演算没有错,错的是后人把形式表达当成真实。

黑洞过一小时,地球也过一小时,全宇宙都过一小时。虽然或许因各处地域不同,从数字上表达有所差异,但实质时间是一样的。

都醒了吧!任何人都不能违背自然逃避时间,妄图长生不老。


自由媒体


黑洞或者叫高能物质聚集区是能量高度聚集压缩吸引的能量物质区域。假设人类已经掌握自由进出该区域的能力和技术,问题将探讨物质运动的相对过程。首先时间是人类主观认识的产物,是个相对概念。它实际是物质运动记录和认识的过程。在黑洞区域,能量高度吸引,量子高度纠缠,必然导致客观存在的空间高度折叠扭曲,包括暗物质在内的不可见光谱能量和物质都将被吸引聚集。在这一区域,能量物质聚集的越密集引力越大,空间折叠和扭曲越厉害,物质的运动也就越快。由于在黑洞中空间是折叠扭曲的,所以物体运动是超空间的超引力的,物体可以从一个空间瞬间到达另一个空间,人类主观认识的时间也就相应的被压缩了。物质能量传递的路径发生变化,过程自然就发生变化。这个过程就叫时间。地球上的相对时间是人类主观约定的,所以结论就是地球时间实际是与地球的能量大小和物质运动关联,不同能量区域,空间折叠扭曲的程度不同,其间的物质运动的过程自然不同,所主观感受的时间长短也就不同。黑洞即能引起物质快速运动也能引发物质缓慢运动,这完全取决于能量运动作用力的方向性。


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