当物体靠近黑洞时,它的时间就会过得极慢甚至停止,这是为什么?
这是一个相对令人头疼的问题。我们需要了解爱因斯坦相对论中非常抽象的时间概念,在相对论体系中,我们的时间和空间之所以被称为“时间和空间”,是因为时间和空间是由时间和空间组成的,它们是一个不可分割的,任何脱离时空体系的对时间的描述都是单方面的。简而言之,时间对于时空来说是可变参数,由于对象的重力和对象的移动速度而可以更改。
相对论将引力使时间变慢的现象称为“引力时间扩展效应”。广义相对论指出,引力是由物体的质量引起的周围空间和时间的扭曲引起的。物体的质量越大,时间和空间的扭曲就越大,并且重力越大。时间和空间的失真率决定了时间的速度,这表现为时间和空间的失真率越大,时间流逝越慢。
1969年,庞德·雷布卡(Pound-Rebka)实验首次直接证实了“引力时间扩展效应”的存在。尽管由该现象引起的时间偏差非常小,但是当重力间隙足够大时,不能忽略它。以我们现在所依赖的GPS定位系统为例,因为它的卫星离地面很远,并且重力比地面小得多,所以时间偏差相对较大,因此必须严格根据其定时系统进行调整。否则,由于与地面的时间偏差,GPS将无法准确定位。
如上所述,从固定参考系的观察者的角度来看,物体的重力拉力越大,其经过的时间越短。根据“引力时间扩展效应”,当我们在静止参照系中观察靠近引力天体的物体时,例如黑洞,当物体靠近黑洞时,时间会变慢慢一点由于黑洞的重力几乎是无限的,因此该物体的时间将无限接近零。因此,从我们的角度来看,这个物体似乎永远不会进入黑洞。