若愛因斯坦的時空扭曲理論被證實,黑洞理論將被顛覆?

2020-12-04 why科學探秘

我們的宇宙,神秘莫測廣闊無垠,經過科學的研究,宇宙的起點為一個質點,經過宇宙大爆炸,變成了現在的樣子。我們以現在的科學技術水平無法探尋宇宙到底有多大,也無法探尋更遙遠的星系。我們身處的太陽系在宇宙中看來只是一粒塵埃,但是經過我們不斷的發現與研究,我們漸漸地了解了我們所處的銀河系,通過射電望遠鏡的出現我們發現了更加遙遠的星系。但是就我們探尋過程中發現的宇宙奇怪現象,我們之間也無法給出完美的解釋。

在這無數未解之謎當中,黑洞可謂是最神奇的一個,一切物質經過它時都會被吸進去,但是它的本身大小並不發生改變。在廣義相對論中黑洞被定義為宇宙中存在的天氣,黑洞中的引力很大,就連光的速度也達不到黑洞的逃逸速度。(逃逸速度:脫離某一天體的引力所要達到的最小速度。)黑洞的逃逸速度的下限如此之大,這是因為黑洞的質量是十分大的,在我們的認知當中,如果大一點的黑洞它的質量接近於無窮。我們生活中的一切物質包括光子電子他們本身都是存在一定質量的,它們的質量很小,小到我們無法感知。但是根據萬有引力定律而得,它們之間的引力為質量的乘積除以距離的平方在成引力常數。所以根據引力公式,不論多麼小的物體在運動到距離黑洞很近的地方時,由於它們之間的距離足夠小就會產生強大的引力,把所有物質吸進去就連光也無法逃離。

黑洞的形成類似於中子星的產生過程,當一顆恆星接近滅亡的時候,它就會快速的收縮,塌陷。進行到最後的時候,恆星的一切都會歸於它的核心。因為恆星的質量10分大,他說塌陷形成的核心又如質點一樣的小,所以黑都不可以建設一個密度無窮大的點,根據引力,它會把周圍的物質全部吸入進去,它的質量又會進一步的增大,吸力又會進一步的增強。

後來愛因斯坦提出了時空扭曲論,我們的時空可以近似看成一張海綿墊,我們的地球包括很多的行星都可以看成一些小鐵珠,我們生活在海綿墊的上一層。當我們把這些小鐵珠放在海綿墊表面時,周圍就會出現凹陷的情況。這就和我們宇宙中其他星體一樣,由於身體本身的質量,再在其周圍都會出現時空凹陷的情況,質量越大那麼凹陷的程度就越大。想必大家都看到過一個現象,在一個倒立著的圓錐形曲面內,我們放置一個硬幣或者是一個圓球,經過很多次沿圓錐內壁旋轉的過程最後靜止於圓錐頂處。

那麼黑洞的另一個成因和時空扭曲論有著很密切的聯繫,我們可以把黑洞看成一個有質量的圓球,而他的周圍就會產生時空扭曲的現象。任意的物體包括光在靠近黑洞的時候,由於時空扭曲產生坡度的原因,他們最終都會滑入黑洞。這個以這個理論和我們現在的引力有著很強的相似性,每一個有質量的物體都會產生其對應的時空扭曲,只不過大小有很大的差距。

如果時空扭曲被延伸到無窮遠處,離黑洞中心距離越遠,那麼他所受到的時空扭曲的曲度就會越平,他們之間所產生的作用力就會越小。萬有引力也是如此,兩個有質量的物體他們的距離越遠,他們之間的利益就會越小。所以時空扭曲如果會被證實,那麼很多東西都會有了另一個答案。

還有人會好奇,原本我們的時空只是一個平面,那麼時空發生了扭曲,我們的時空究竟是被壓縮了還是被擴展了呢?有人做出過猜想,在黑洞之中我們的時空被壓縮了,包括一切被黑洞所吸進去的物質最後都會被壓縮到黑洞的質心處,為那個本來就質量無窮大的點增添了許多。

我們的宇宙有很多事情我們仍然無法解釋,黑洞只是我們所能觀測到的其中之一,還有很多是我們聞所未聞的。不久之前我們的探索能力也僅限於銀河系,但是由於近代科學技術的飛速發展,射電望遠鏡,宇宙探測器等新事物層出不窮我們漸漸對更遠處的宇宙,有了更深的了解。我相信每個人都會存在著一些好奇的心理,也有人追尋過世界的盡頭究竟在哪裡,在現在這一切似乎沒有答案。但是我相信隨著人們的不斷探索,科學事業的不斷發展,也許在不久的將來,這一切都會真相大白。

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  • 時空扭曲
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    黑洞已被證實!那愛因斯坦預言的蟲洞呢?被證實會發生什麼蟲洞又被稱為時空洞。事實上,時空洞更適合它。眾所周知,它首次誕生於1916年,而奧地利物理學家路德維希弗萊明首先提出了蟲洞的概念。到1930年,愛因斯坦認為蟲洞可以讓我們瞬間移動,並且愛因斯坦完善了引力場方程理論。但到目前為止,蟲洞尚未得到科學家的證實,但它無法阻止每個人的好奇心,它已被移至大屏幕,如非常流行的科幻電影《星際穿越》;庫珀和其他幾位太空人發現了一個蟲洞在土星附近,他們進入了蟲洞來完成星際穿越。對我們來說,什麼是蟲洞,它的存在是合理的?
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    我們都知道黑洞是廣義相對論預言的,不過黑洞並不是愛因斯坦本人預言的,而是科學家史瓦西。其實愛因斯坦很反對,還專程寫了一篇論文反對。當然,後來更多的年輕科學家站到了史瓦西的這邊,這種事情其實在整個科學史都很常見。科學圈一直流傳著這樣一句話「薛丁格不動薛丁格方程」,指的就是量子力學奠基人之一的薛丁格自己搞出來的波動方程,自己不能接受這個方程的物理意義。