人一靠近「黑洞」就會死嗎?能否看到一個人掉進黑洞的過程?

2020-12-03 小彭來給您解惑

最近幾期的內容我都是圍繞廣義相對論的一個解:史瓦西解為引導,講解黑洞有關的性質。其中最核心的就是黑洞無法逃逸的真正理由,並不是大家通常想的逃逸速度超過光速造成,而是因為黑洞讓周圍時空扭曲形成閉環,造成沒有路出來,相信大家這都能理解,今天我們要談一談黑洞為什麼無法直接觀測,以及人靠近黑洞會發生什麼情況。

首先要告訴大家,黑洞其實並不是「黑色」的,但是為什麼我們看起來它是黑的呢?因為連光都無法逃逸黑洞,自然光子無法進入我們眼帘或儀器,自然我們就無法看到它。因為觀測本身是光子進入我們眼睛或儀器成像才行。這也是為啥黑洞無法直接觀測,因為光都出不來咋個觀測,不過不能直接看,可以間接觀測,比如算出這個黑洞的質量,但是對於黑洞裡面到底啥樣的,目前科學家也只能處於猜測和假設階段。

我們知道黑洞形成的原因有多種,其中一個原因就是質量很大導致周圍時空彎曲的太兇,時空的彎曲程度和黑洞的密度、與黑洞的距離等有關係。所以當一個人靠近黑洞時,你會發現這個人的時間基本沒動了,整個人的一切變換都變得緩慢(這裡的變化包含生理變化等一切),因為黑洞周圍的時空彎曲的厲害導致時間變得非常慢。

有人會有疑問,我們能否看到一個物體從黑洞外面掉到黑洞裡面的過程?其實你是看不到整個過程的,這裡暫時不考慮觀測技術,假設你可以看到一個物體慢慢靠近黑洞,但是由於這個物體的時間走的特別慢,所以這個物體如果能計時走了5秒,你地面上看這個過程可能是20年,物體越靠近黑洞,物體時間相對於地面的你,就會越慢,最終的結果就是:你發現這個物體非常緩慢的方式靠近黑洞,但是你就是見不到這個物體掉進黑洞裡去,因為物體即將掉進黑洞的時刻,物體的時間極度緩慢幾乎靜止了,而地面的你時間依然如舊,所以你必須活到非常久才能看到物體掉進去。

這裡又會帶來一個疑問,假設人慢慢靠近黑洞會有啥感受?假設暫時不考慮目前技術是否能將人送到黑洞周圍,此時人開始慢慢靠近黑洞的「視界」(所謂黑洞的視界就是黑洞讓人無法逃逸的一個臨界,過了這個臨界你就掉進黑洞出不來了),這裡有兩種情況:

第一就是黑洞本身密度很大。這種黑洞的特點就是:在較短的距離下,會造成時空彎曲程度變化非常大。這句話有點抽象,翻譯過來就是,比如一個人靠近黑洞,那麼可能你頭朝向黑洞,這樣一來你的頭距離黑洞就會近些,腳距離黑洞就會遠些,雖然這兩個距離差值就是你這個人的身高,但是由於黑洞密度過大,導致就算只有1米的距離,頭和腳所處位置的時空彎曲程度會有巨大差異,相當於你還沒進入黑洞已經被扭曲死了。如果用引力來解釋就是:頭部受到的引力和腳部受到的引力差值過大。所以遇到這種黑洞,除非你能縮小成一個體積無限小的質點,否則不可能存活的。

第二就是黑洞只是質量大密度不大,這種不會因為身高造成頭部和腳部的引力差,當你靠近黑洞時由於你的時間變得非常慢,你和地面的人比起來,你會看到地面的人就好像快進電影一樣(這裡不考慮你觀測地面的技術如何)。

至於當一個人進入黑洞後如果還活著,到底會看到啥情況,目前無法得知,科學家只能猜測和假設,目前能夠得知的是,當你進入黑洞後,你只有一條路,那就是朝向黑洞奇點靠近,到達奇點會如何,誰也不知道。我是百家號《小彭來給您解惑》,如果喜歡我的文章可以關注我,如果對文章有異議可以留言評論。

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    隨著進一步的接近黑洞中央,你就會明顯感受到不同尋常之處。首先,你會感覺到自己的身體被一股奇怪的力量推動著前進,當你的腳比你的頭先進入黑洞的視界範圍內時,這時你的頭部就會被拉長,身體兩側卻會往中間壓縮,這是因為受到了巨大的潮汐力,這個潮汐力僅僅是因為你的身高而產生的。
  • 人在進入黑洞的過程中會有什麼感覺?
    其實黑洞也沒什麼可怕,它不過是宇宙億億萬星球中的一種罷了。要一定說它與別的星球有什麼不一樣,那就是這傢伙很黑,並且總躲在暗處,你不能靠近它,靠近就是死。三、黑洞有防火牆上面舉的例子只是理想化狀態,現實中的情況要複雜得多,你無法接近我們在文章開始時就提到,黑洞是個神秘的東西,它廣泛存在於宇宙之中,我們卻很難發現它。天文學家們判斷在我們的銀河系裡就有多達1億個以上的黑洞,但你平時有看到它嗎?沒有。
  • 掉進黑洞是種怎樣的體驗?
    黑洞裡存在密度無限大的區域,引力也非常大,任何東西包括光都無法逃脫。黑洞周圍有光碟一樣的吸積盤,並且會噴出X射線和其它形式的電磁能量,看起來就像是一個神秘的怪物。有個小朋友問:黑洞裡面好玩嗎?在她的想法裡,那裡就像愛麗絲的仙境一樣,可以帶上自己喜歡的玩具進去。雖然黑洞是宇宙中最神秘物體之一,掉進去也會有很多奇遇。但與愛麗絲冒險歸來毫髮無損不同的是,進入黑洞的人就不太可能那麼走運。
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  • 宇宙黑洞,人被吸進去會是什麼樣?
    在此過程中,落向黑洞的人不會看到視界之內的任何東西,但他會看到周圍天空的光被強烈扭曲,不斷在頭頂上空旋轉。不過,這個人將無法看到穿過視界時的景象,更無法看到黑洞之中的景象。這是因為當觀察者足夠靠近視界時,黑洞對他產生的潮汐作用極為強烈。如果他是頭朝下落入黑洞,那麼,他的頭部受到的引力比腳部強得多,所以身體會被逐漸拉長,直至被扯碎。因此,觀察者將會化作一股亞原子粒子流穿過視界進入黑洞。
  • 如果你不小心走進黑洞會看到啥?真相讓你想不到哦
    我們可以這樣理解黑洞,假設此時有一個天體質量比較大,那麼天體對周圍的萬有引力就很大對不對?引力很大就意味著靠近這個天體的事物將比較難以逃逸這個天體,因為始終有一個引力在把你往天體的中心拉。但是由於天體質量雖然大,也是很有限的大,所以當你照一束光划過這個天體,光線最多發生一點點彎曲,但是最終還是會離開這個天體。如果此時這個天體的質量越來越大,就會出現一個臨界值,連光都不能逃離黑洞。
  • 你見過黑洞嗎?如果人類被吸入黑洞你知道會發生什麼嗎?
    不止質量不一樣,連大小也不一樣,而宇宙中巨大的黑洞被稱為超級黑洞,它的直徑與地球相當,質量卻是太陽的數十億倍,超級黑洞甚至可以吞噬宇宙中的任何星系,重點來了,如果你掉進黑洞會發生呢?如果你掉進了一個黑洞,你以為自己可能馬上就會死掉嗎?,事實上你的命運也不止這麼簡單!我們總會在某個時候遇到這個古老的問題! 一個人如果掉進黑洞後會發生什麼呢?
  • 人掉進黑洞會陸續看到什麼?
    前面我們說到黑洞是一個宇宙最神秘的天體,任何物體都逃不過它的引力,就連光都不能逃出。那麼如果有一個太空人為了尋找宇宙的真理,貿然進到黑洞的引力範圍,然後被吸進黑洞後,會發生什麼呢?黑洞中心的重力幾乎是無限強大的,任何靠近它的物體都會被撕成基本粒子。如果太空人掉入黑洞,剛開始不會太糟糕,直到太空人越過一個特殊的線,這條線尤為關鍵。這條線學名為「事件穹界」,就像是一個魔法結界一樣將黑洞和外界隔離開。
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