黑洞有兩種,理論上可以利用第二種黑洞來穿越時空!

2020-11-27 魅力科學君

宇宙之大,超乎我們的想像,從地球開始往大了講,地月系、太陽系、銀河系、本星系團、室女座星系團、本超星系團、總星系……一直到整個可觀測宇宙,每上升一個級別,空間的範圍都是一個幾何式的增長,而在可觀測宇宙之外,必定還有更大、更廣闊的空間。

以現有的科技水平來看,我們只能飛出地月系,要實現飛出太陽系的目標都還需要漫長的時間,更別說飛行到宇宙的邊緣了。而從長遠來看,就算我們可以實現光速飛行,要徵服920億光年的距離也是難上加難。也就是說,如果只是依靠速度,我們幾乎不可能徵服宇宙的距離。那麼,我們就要考慮其他的方法了,比如說走一些「捷徑」。

時至今日,「時空能夠在引力的作用下發生扭曲」早就不是只存在於書本上的理論了,大量的觀測數據都證實了這個理論的正確性。比如說科學家觀察到的「引力透鏡」現象,就是天體巨大的引力扭曲了時空,讓我們可以看見恆星側面、甚至是背面的光線。

根據這個理論,如果將時空無限的扭曲,就必定會與遙遠的時空相連,而兩個時空之間的通道,也就是我們經常聽到的「蟲洞」了。就目前來講,蟲洞還只是一個理論上存在的東西,事實上,科學家們並沒有觀測到任何跡象顯示蟲洞的存在。然而科學總是在「大膽假設、小心求證」的道路上發展的,雖然我們觀測不到,但是我們可以利用現有的理論來推演未知的事物。

黑洞,這個已知宇宙中最強大的天體,它就擁有著超級強大的引力,也正因為這個原因,我們完全有理由相信,黑洞能夠將時空扭曲到足以產生蟲洞的程度。那麼如果黑洞真的能夠在時空中形成一個蟲洞的話,未來的我們可不可以利用黑洞來穿越時空呢?其實這要看這個黑洞到底是什麼性質的黑洞了。

史瓦西黑洞

史瓦西黑洞就是我們平常所理解的那種黑洞,即巨大的恆星在生命的末期,其星體在自身引力的作用下急劇坍塌而形成的。它是一個「靜止的黑洞」,對於這種黑洞來講,進入其事件視界的任何物質,都將不可避免的無限靠近它的奇點。一般來講,史瓦西黑洞是沒有出口的,但史瓦西黑洞會以「霍金輻射」的方式向外輻射能量。因此,我們不可能利用史瓦西黑洞來完成穿越時空的夢想。

克爾黑洞

1962年,紐西蘭物理學家羅伊.克爾(Roy.Kerr)根據愛因斯坦場方程,推導出了一種另類的黑洞。由於這涉及到的知識比較多,為了節約大家的時間和精力,這裡本人儘量簡單的講一下它的原理。

簡單的講,克爾黑洞就是一個「高速旋轉的黑洞」。要知道黑洞的巨大引力,其根本原因是它擁有巨大的質量,那麼當一個黑洞高速旋轉的時候,它自身的質量就會產生巨大的離心力,因此在克爾黑洞的內部就會產生兩種方向相反的力,即向內的引力以及向外的離心力。

當引力和離心力達到某個平衡點的時候,在黑洞的內部就會形成一個相對穩定的「奇異環」。需要指出的是,黑洞的高速旋轉不但會影響自身的結構,還會對其內、外時空產生強大的擾動、拖曳甚至是撕裂的作用。也就是說,從理論上來講,在「奇異環」裡很可能存在著時空的裂痕,而這個時空的裂痕,其本質就是蟲洞!

因此當一個物體進入克爾黑洞時,它不會被黑洞的引力所撕裂,這時這個物體會被吸到黑洞內部的奇異環裡,然後它會通過黑洞旋轉撕裂出來的時空裂痕,穿越到另一個宇宙空間!

另外需要說明的是,克爾黑洞所產生的蟲洞出口是隨機的、不確定的,也許在蟲洞的另一頭,是一個與我們宇宙的物理規律完全不同的宇宙空間。這樣的話,未來的我們將面臨下一個難題:也許在遙遠未來的某一天,我們歷盡千辛萬苦穿越了蟲洞,卻在另一個未知的宇宙裡瞬間毀滅。

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