黑洞里面究竟是什么?
根据广义相对论,黑洞是空的。科学家预测黑洞的所有质量集中在称为奇点的无量纲点上。
图解:黑洞艺术想象图
现在,科学家怀疑这可能不是全部的真相,这个预测(还有其他原因)让我们怀疑广义相对论是不完整的,不能正确地描述黑洞的最深处的核心。但对于一些不可思议的微小“中央”核心,黑洞的内部确实肯定是空的时空,只是非常扭曲,这是为什么很难谈论黑洞的最深处的核心的其中一个原因。因为时空扭曲,我们通常的距离或时空坐标概念(例如“大小”“体积”或“密度”的概念可以产生并有意义)可能失去意义,在这种情况下不再适用。
图解:黑洞内部的扭曲时空
一些理论提出,在达到奇点状态之前,空间维度越来越像时间,时间维度越来越像空间,有点像将时空像翻袜子那样翻过来,所以“所有黑洞质量占有的延伸”不是空间的延伸而是时间的延长,质量已经不再占据空间,因为它只占有时间,直到无限的未来。在黑洞附近,我们受到的引力影响不是来自空间的某个位置,而是来自未来。但这只是推测。
图解:模拟大麦哲伦云前方有黑洞的影像图。请注意重力透镜效应产生两个高度扭曲的星云图像。在顶端出现被扭曲成弧形的银河盘面
在回答这个问题之前我想提几点关于僵尸黑洞的观点。
到目前为止,科学家已经知道了黑洞的两种类型。
不旋转的静止黑洞——这样的黑洞在各个方向都有非常强的引力(它可以视为一个完全黑暗的圆圈,即使在它的视界附近高速运行也没有逃脱的机会,因为你会像意大利面一样被拉长。这个过程被称为“意大利面化”。在这种类型中,黑洞又分为两类:Q=0和Q≠0。
图解:在静止黑洞的视界附近,你会像意面一样被拉长。
旋转的黑洞——有角动量并绕其对称轴旋转,它有一个能层(黑洞的一个区域,刚好附着在视界之外,在这里物质和电磁波可以被移除,主要是因为旋转产生的离心力)。在黑洞的赤道处能层广泛分布,当我们从赤道移动到两极时,能层逐渐变薄。
图解:在巨大椭圆星系M87核心的超大质量黑洞质量大约是太阳70亿倍,如事件视界望远镜发布的第一张图片(2019年4月10日)所示。可见眉月形的光环和中心的阴影,这是在黑洞的事件视界光环和光子捕获区引力的放大视觉影像。眉月形肇因于黑洞的自转和相对论放射现象;阴影直径大约是事件视界直径的2.6倍
在两极可以看到一个清晰的黑洞,而在赤道看到一个光的辐射,也就是说,黑洞从赤道看起来很像一个较暗的太阳,从两极看来像一个中心有黑洞的太阳(就像星际电影中的黑洞)。现在,如果你试图通过最安全的轨道从赤道进入这个黑洞,尽管意大利面化过程可能会被离心力抵消,但是大量不同的电磁辐射和大量的能量可能让你一命呜呼。这种黑洞的分类与静止黑洞的分类是一样的。
图解:这颗质量高达100万倍太阳质量的黑洞,以光速一半的速度疯狂旋转。
即使你已经进入了黑洞(旋转)(实际上没有人知道会发生什么),下降的奇点和上升的奇点可能会撕裂你,或者你在它们之间振荡。在电影《星际穿越》中,库珀用他的惯性穿越了奇点。一想到接近一个不旋转的静止的黑洞,我就会不寒而栗,害怕至极。第一次在视频中看到它之后,我看到了大自然真实的阴森面目。想象一下,你正在接近一个完全黑暗的地方,而这个地方正是我们自然母亲的一个组成部分——“天上的僵尸”消失的地方。
2021-08-30
一直以来,宇宙中最神秘的星体当属黑洞了,连光都逃不出去,只要接近它的东西,都会被吸进去,无影无踪。而银河系中所有的星体,最终的结局都会被黑洞吸进去。科学家一直很奇怪,黑洞拿来这么大的胃口,它的里面难道装不满吗?
那么黑洞里面到底有什么呢?可能我们永远也不会知道答案,即使有人进去了,看到里面有什么,也出不来,无法告诉我们黑洞里面到底有什么,有人说黑洞里面就是另一个宇宙,也就是我们所说的平行宇宙,因为只有另一个宇宙才能有足够大的空间容纳吸进去的星球。
黑洞概念的提出还要源于100多年前的一个故事,那就是伟大的爱因斯坦提出来广义相对论。关于广义相对论的具体描述小编就不讲了,因为现在没人能搞得明白。但是正是在解广义相对论方程的时候,得出了一个点质量、无自转和不带电的引力场的解。
这个解的性质存在一个视界,在视界处时间停止,红移无穷大。这个解还有一个特点,就是任何东西,包括光线,都是只能进去而不能出来,科学家认为这个解非常的不可思议,并起了一个很形象的名字,黑洞解。后来探测的银河系中心,就满足这个解。
所以科学技术认为银河系中心很可能就是一个黑洞,随着天文望远镜和射电望远镜的发明,我们在宇宙深处又找到了很多这样的黑洞。可是我们也只能远远的看着黑洞,却永远也不能接近,所以黑洞里面有什么,我们可能永远也不会知道。
对于黑洞的性质,我们确实还不太了解,但是人类之所以被称为智慧生物,就是因为人类创造了文明,我们有思想,看不到黑洞里面有什么,可是我们能想象它的里面有什么。人类的发展不都是靠着想象力,然后把梦想变为现实吗?
黑洞连光都能俘获,那么凭本事而论,黑洞的旋转速度要高于光速。而目前我们所知的能够超越光速的,只有宇宙膨胀的速度。也就是说宇宙膨胀的速度和黑洞的转速同样高于光速,那么黑洞和宇宙膨胀之间一个是把无限大的东西吸收变小,一个是无限变大,那么这两者到底有什么关系呢?
科学家现在也不清楚,但是可以想象,黑洞在宇宙中是另类的存在,黑洞和宇宙之间也存在某种关联。很有可能,在亿万年之后,我们所在的宇宙中存在的那个超级大黑洞,就能把整个宇宙中的所有星体都吸收进去。那么我们的整个宇宙可能就会变为一个黑洞。
说到这里,又出现一个矛盾问题,我们所知的是宇宙正在膨胀变大,是由一个奇点爆炸而成。如果整个宇宙被黑洞吸收,那么就会无限变小,变为一个奇点。所以,我们的宇宙到底是由奇点变为无穷大,还是由无穷大变为奇点?这一点正是小编所疑惑的。
如果是这两种情况同时发生,那么又似乎违背了某种科学论断,或许,宇宙只有用哲学才能解释的清楚。黑洞,也只有我们对宇宙充分了解后才能够去探测。到时候黑洞里面到底有什么,我们就可以进去看看了。或许在黑洞里,我们真能找到另一个宇宙。