黑洞裡究竟是什麼?


黑洞裡究竟是什麼?

2016年,史蒂芬·霍金在英國BBC廣播公司里斯講演中向大眾講解黑洞。 其中他談及了“黑洞無毛定理”,使得黑洞研究變得極度純粹,並直擊自然的核心奧妙。 黑洞裡面真的什麼都沒有嗎? 黑洞是有邊界的,我們稱之為事件視界。 在視界上,引力的大小恰好足以把光拉曳到視界內並防止它逃逸。 因為沒有任何東西的速度比光還快, 因此經過視界的所有其他東西也必然會被引力拉曳回去。 穿過事件視界跌落到黑洞內部有點像乘獨木舟順尼亞加拉瀑布而下。

黑洞裡究竟是什麼?

在瀑布上游,如果你槳劃得足夠快,就能夠逃脫掉下瀑布的命運,然而一旦到達了瀑布邊緣,再怎麼划槳都無濟於事了,無法返回。 你越靠近瀑布,水流就越急。 這意味著,水流拉獨木舟前部的力量比拉後部的力量更強大。當前後的拉力相差太多時,獨木舟就將面臨被拉斷的危險。 黑洞的情形也是類似的。 如果你腳在前而頭在後向一個黑洞落去,因為腳更接近黑洞,腳所在處的引力比頭所在處的引力更大。 這個力差將導致你的身體沿著縱向被拉長,而橫向被擠瘦。

黑洞裡究竟是什麼?

如果這個黑洞擁有幾倍我們太陽的質量,那麼在你抵達視界之前就已被撕開並變成像意大利麵條那麼細。然而,倘若你向質量大得多的黑洞落去,比如質量是太陽質量的100萬倍的黑洞,你就將輕而易舉地到達視界。 因此,如果你要探索黑洞的內部,確保選取一個大的。在我們銀河系中心就存在一個質量約為400萬個太陽質量的黑洞。

黑洞裡究竟是什麼?

儘管在你落入黑洞時,自己不會注意到任何特異之事,但是在遠處觀察你掉入黑洞過程的人永遠看不到你越過事件視界的瞬間。 在這個觀察者的眼裡,越接近視界,你運動的速度就顯得越緩慢,而且就在外頭徘徊。 觀測者眼裡的你也會隨著接近視界的過程變得越來越紅,越來越暗淡,直到你實際上從他的視野裡消失。 就外部世界而言,你已經永遠消失了。

黑洞裡究竟是什麼?

雖然許多人接受宇宙大爆炸理論作為真理,但一群物理學家正在挑戰這個標準。 黑洞對科學家來說是完全是個迷,但 有些物理學家認為每個黑洞可能是通往另一個宇宙的入口。

黑洞裡究竟是什麼?

來自美國紐黑文大學(University of New Haven)的理論物理學家Nikodem Poplawski是該理論的主要建立者之一,並且在質疑宇宙大爆炸理論時首先提出了他的想法。 Poplawski博士質疑道:“是什麼開啟了宇宙大爆炸?是什麼導致宇宙暴漲的結束?顯然是導致宇宙加速膨脹的神秘暗能量其來源是什麼?”

黑洞裡究竟是什麼?

這就是他提出理論的由來,Poplawski博士認為 他的黑洞-宇宙理論消除了“不可能”的奇點概念。 根據宇宙大爆炸理論,在138億年前,宇宙只有一個物理定律不適用的緻密熾熱能量點——即所謂的奇點。 在當前宇宙中,還有個地方也會出現奇點並且物理定律也會失效,那就是位於黑洞的事件視界之中,這是當前科學方法所無法解釋的。 根據愛因斯坦的相對論,在宇宙大爆炸中心的東西是無限小而緻密的,但Poplawski博士認為無限在自然中是不可能的,他認為,大爆炸中心很小但是有限的。 基於愛因斯坦-嘉當引力理論(Einstein-Cartan theory of gravity,將廣義相對論擴展到具有內稟角動量的物質),Poplawski博士提出了新的宇宙模型。 根據他的理論,誕生宇宙大爆炸的“種子”來自一個有限的物質點,它的密度極端大,並且是位於黑洞的底部。 “種子”可能擁有數十億倍太陽的質量,但是要比任何已經發現的粒子小數十億倍。

黑洞裡究竟是什麼?

這位物理學家將黑洞描述為宇宙的“ 窯”。 當這顆種子在底部,並且黑洞以幾乎光速扭曲時,小種子不斷被扭曲和壓縮,直到它突然大爆炸,產生我們知道的一切——也就是宇宙。 因此,扭曲時空為每個黑洞內部成為一個新宇宙的場景提供了一個理論基礎。 在這個理論看來,宇宙是在黑洞之中形成,而這個黑洞本身又是位於一個更大的宇宙之中,我們宇宙中的黑洞也可以通向另一個宇宙。


分享到:


相關文章: