掉進黑洞會看到未來?但你忘記了一件事

人們總是說當你被吸進黑洞,你能看到未來或過去,這是真是假,為什麼?

這取決於你對於“看到未來”如何定義。當你掉進黑洞時,你確實會看到外面的世界時間流逝的更快。每個人的手錶看起來都會跑的比你的快,如果有人按下向前鈕,手錶看起來會一直移動。


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這是廣義相對論的一個推論,解釋了一個巨大的物體的重力會導致它旁邊的物體時間變慢。當你掉進黑洞起,你的時間就變慢了,在你看來,每一個離你足夠遠的人的時間流逝都會更快。這不僅僅只適用於黑洞,事實上,這種效應至少發生在任何大物件旁的微小事物。但是,由於黑洞的重力過強,這種效應會被極度放大而容易觀察到。


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當你靠近黑洞的事件視界(任何事物都無法逃脫的臨界點),真正奇怪的事情開始發生。一個足夠遠的外界觀察者看著你掉進黑洞,會看到你的時間變得緩慢到接近完全停止!對於觀察者而言,你會逐漸變慢,當靠近事件視界時就定格了,然後消失在黑暗中。就像他們的時間流逝的比你的時間快多了。


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所以,在你看來,外界的人的時間接近極快速得流逝。但是,這並不意味著你可以看到整個宇宙的未來在你眼前發展。問題在於你不能停在事件視界。當你到達事件視界,定義上,你會被快速拉向黑洞的中心。這一切發生時,你會被撕碎,死於黑洞的潮汐能(假設這還未發生),此外,你會撞到黑洞中心的奇點(密度無限大,體積無限小的點),在你之前,還沒人真正知道那裡的物質會發生什麼。無論發生什麼,你肯定不會有機會親眼確認有任何光從外部進入。由於你從事件視界到奇點的旅程太短,以至於大多數的從遠處來的光沒有足夠的時間接近你,讓你看到。


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你確切能看到多少未來,取決於你能多慢接近事件視界。你讓自己越慢墜入,你就能見證越多宇宙的未來。

一個掉進黑洞的觀察者能見證黑洞外宇宙裡未來所有的大事件?

引力時間膨脹效應的一般陳述會引向一個錯誤的結論。事實是如果一個觀察者A固定在黑洞的事件視界旁,另一個觀察者B固定在離事件視界足夠遠的地方,B會看到A的時鐘走的慢,A會看到B的時鐘走的快。但如果A墜入事件視界(最後穿過)同時B保持固定,那他們彼此看到的就並不像上述情況直接

B會看到:A掉向事件視界,來自A的光子會花越來越多的時間爬出重力井,導致B會看到A的時鐘明顯慢 ,當A在事件視界,任何A時鐘發射的光子(形式上)都需要無限的時間到達B.想象每個人的時鐘的每一次走動都會發散一個光子,這樣更容易理解。因此,如你所說,在B看來, A像是凍結住了。然而,A已經穿過了事件視界!這只是幻覺(僅僅是光學幻覺)讓B認為A永遠不會穿過視界。

A會看到:A墜落並穿過視界(在非常短的時間內)。A看B的時鐘發射光子,但是A衝刺遠離B,因此在穿過事件視界前,永遠不會收集到固定數量的光子。(如果你想,你能認為這是由於多普勒效應抵消了引力時間膨脹--由於A遠離B)。穿過事件視界後,從上面進來的光子不容易按源頭分類,所以A不知道B的時鐘是怎樣繼續計時。

A在穿過視界前發射一定量的光子,B在A穿過視界前發射一定量的光子(由A收集)


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你也許會問,如果A足夠慢的墜入事件視界呢?使得,那多普勒效應就失效了,直到在某個實際極限,A離事件視界太近,就無法停止墜入。那A只能看到B有限量的光子(但是現在是一個更大的量--覆蓋B更多的時間)。當然,如果A在掉入事件視界停留足夠長的時間,那A可能會看到宇宙未來的方向。


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底線:單單掉進一個黑洞不會讓你看到整個宇宙的未來。黑洞可以不以最後大危機的一部分存在,物質也能掉進黑洞。

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