我們的宇宙就是一個黑洞? | 科技向未來

2021-01-15 中央紀委國家監委網站


主持人:除了兩位的問題之外,其實我們在網上也徵集了很多網友的問題。比如說我們在中央紀委國家監委網站的留言板,還有科普中國的微博,還有百度貼吧、知乎等等,很多問題都是大家非常關心的黑洞的問題,而且有些特別有意思。我們一起來看一下大屏幕。


主持人:來,第一個問題是黑洞是永恆存在的嗎?黑洞的最終命運走向是什麼?如果黑洞會死亡,它死亡後那些被吞噬的物質到哪裡去了? 


袁峰:嚴格的說,黑洞不是永恆存在的,為什麼?這也跟把引力量子化有關。大家都知道英國劍橋大學有一個著名的科學家叫史蒂芬·霍金,這是他的研究成果。他就發現黑洞考慮量子力學以後,它會存在一個蒸發的一種現象,黑洞會慢慢地向外輻射一些、產生一些輻射會蒸發。所以黑洞的最終的結局,當然這個需要的時間是非常長了,但是你如果說永恆的話,它將來最終的結局會蒸發掉,然後通過一次爆炸,黑洞會消失。


江波:那就是宇宙達到一個熱寂的狀態。


袁峰:差不多,對。所以順便回答一下其他問題的話,那麼黑洞死亡以後,那些被吞噬的物質也是通過這種方式又回到了宇宙空間。 


主持人:我們再來看第二個問題。黑洞能吞噬黑洞嗎?黑洞和星系的產生消亡是否是一個循環往復的過程?宇宙大爆炸是否是上個宇宙黑洞集體死亡的產物? 


袁峰:我先回答第一個問題。答案是:是,黑洞能夠吞噬黑洞。大家知道2017年,諾貝爾物理獎是授給了引力波的發現,2016年探測到的引力波就是黑洞和黑洞互相吞噬的一個過程導致的。它是發現了兩個質量差不多是在30倍太陽質量的黑洞,然後互相吞噬,然後產生了引力波,然後被我們人類科學家探測到的。所以這是第一個問題的答案。


主持人:所以是可以的。


袁峰:對,而且不但可以,它還能產生引力波。


主持人:那他後面一個問題,說這個宇宙大爆炸是不是上一個宇宙黑洞死亡的一個產物,是這樣的嗎?


袁峰:這個就有點腦洞開得有點大了。


江波:這個是科幻小說家比較喜歡的問題。


袁峰:對,這個我嚴格地說不能排除這種可能性,但是要想證明它還是比較難的,還是有可能的。


主持人:還是有可能的。


袁峰:對。


主持人:好,我們再來看下一個提問。是不是和電影《星際穿越》的劇情一樣,會不會靠近黑洞,運動相對時間就會變慢,出現地球過一年、黑洞周圍相對時間才一天的現象?這個可能嗎?


袁峰:不但可能,而且就是這樣的。因為愛因斯坦他的廣義相對論,我們通常把它叫成是一個時空的理論。所以在愛因斯坦看來,時間和空間它是聯繫在一起的。它跟牛頓力學不一樣,牛頓力學看來時間和空間是獨立的,時間就是時間,空間就是空間。那麼在愛因斯坦的廣義相對論那裡,引力場特別強的一個地方,它的時間就流失得特別慢。所以你到了一個黑洞附近,靠近黑洞的話,它那個時間過得就非常的慢。比方說《星際穿越》電影裡邊,太空人到了黑洞(附近),逛了一圈回來以後,本來是地球上他的女兒,回來以後發現變成他的奶奶了! 


主持人:照您這麼說我們以前《西遊記》裡面的,地上一年,天上一天。


江波:天上方一日,地上已千年。


主持人:對,這個是真的?


江波:這應該是說黑洞方一日,地球已千年。


袁峰:但是你要把天上放一個黑洞,你要在黑洞周圍。


主持人:那我們想問一下我們現場觀眾有沒有什麼問題,想問一下我們的袁臺長。


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