霍金《黑洞是什麼》 |宇宙無垠,我們由奇蹟構成

2021-01-21 騰訊網

據說事實有時候比小說更奇怪,而且找不到比黑洞的情況更能真實地體現這一點的了。黑洞比科幻作家夢想的任何東西都更奇怪,但它們是堅實的科學事實。

2019年4月10日,人類第一次「凝視」曾經只存在於理論中的天體:黑洞。

約翰·惠勒在1967年提出「黑洞」這個術語,它取代了早先的「凍星」這個名字。

從外面看,你不能知道黑洞裡面是什麼。無論你投入什麼,或者無論它如何形成,黑洞看起來都是一樣的。約翰·惠勒由於以「黑洞無毛」來表達這個原理而聞名於世。

黑洞有一個被稱為事件視界的邊界。正是在這個地方,引力剛好強到足以將光線拖曳回來並防止它逃脫。因為沒有東西可以旅行得比光快,所以其他一切也都會被拖曳回來。

跌入事件視界有點兒像乘獨木舟越過尼亞加拉大瀑布。如果你是在瀑布上方,要是你足夠快速划槳離開,你可以逃脫落下的命運。但是,一旦你越過邊緣就會完蛋,根本無法返回。

當你越來越接近瀑布時,水流就變得越來越急。這意味著,拉獨木舟的前部的力比拉後部的力更強大,獨木舟會有被拉斷的危險。黑洞的情形也一樣。

如果你的腳首先跌入黑洞,引力拉你的腳比拉你的頭更厲害,因為腳離黑洞更近。結果你的縱向被伸展,而橫向被壓扁。如果黑洞的質量是我們太陽的幾倍大,在到達視界之前,你就會被撕裂,變成義大利麵條。

然而,如果你陷入了一個大得多的黑洞,其質量超過太陽的100萬倍,那麼作用到你整個身體的引力拉力將是相同的,你就會毫無困難地到達視界。所以,如果你想探索一個黑洞的內部,一定要選擇一個大黑洞。在我們的銀河系中心有一個黑洞,其質量約為太陽的400萬倍。

儘管當跌入黑洞時,你不會注意到任何特別的東西,但是從遠處看你的人永遠不會看到你越過事件視界。相反的,你似乎會放慢速度並在外面盤旋。你的形象會越來越暗淡,越來越紅,直到你實際上從視線中消失。就外部世界而言,你將永遠逝去。

來組長圖科普下「黑洞是個什麼洞」:

對於太空旅行者,跌入黑洞,絕對是壞消息。如果它是一個恆星質量的黑洞,你會在到達視界之前被製成義大利麵。另一方面,如果它是一個超大質量的黑洞,你將輕鬆地越過視界,但在奇點處被毀滅。

來源:文 | 選自《十問:霍金沉思錄》·黑洞中是什麼?

圖 | 自視覺中國 央視新聞

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