被黑洞吞噬的物質去哪裡了?它們會穿越時空嗎,霍金的黑洞人生!

2020-12-23 科學新視界

1915年,愛因斯坦的廣義相對論面世,科學家們根據其中的引力場方程,計算並預言出了一種可怕的天體:黑洞。在經過了100多年的艱苦探索後,終於在2019年4月10號,人類第一次成功間接地拍攝到了黑洞的照片。

黑洞堪稱宇宙中最可怕的天體,能吞噬其周圍包括光線在內的一切物質,在黑洞內,物理學上的時間和空間都沒有了意義。那麼,如此強大的黑洞會是穿越時空的通道嗎?

其實說到這裡大家首先要改變自己的刻板印象,黑洞並不是一個洞。現代物理學認為,黑洞是宇宙中客觀存在的一種質量驚人的天體,一般由質量超大的恆星經過演化後,引力坍縮而成。由於其質量超級大,所以在黑洞的周圍會形成很強的引力場,在視界範圍內,所有的物質,包括電磁波都無法逃逸。

由於黑洞不發光也不反射光的特徵,我們人類是看不到黑洞的。現在我們關於黑洞的研究理論,很大一部分都是由史蒂芬·霍金提出的,霍金的理論為我們了解黑洞和宇宙的本源奠定了相當的基礎。

霍金的黑洞理論完美地將量子論和熱力學理論進行了統一,在上世紀80年代的時候,霍金提出了「無邊界設想的量子宇宙論」,這一推論在某種程度上解決了困擾科學界數百年的「第一推動」問題。

霍金的一生可以說很大一部分都獻給了黑洞研究,但是直到最後,霍金依舊擔心黑洞只是一個存粹的理論概念。直到現在,我們可以負責任地告訴已經離世的霍金,黑洞確確實實是存在的。

那麼回到最開始的問題:黑洞能夠穿越時空嗎?前面我們已經知道黑洞憑藉其強大的引力場,足以吞噬掉周圍一切的物質,那被黑洞吞噬的物質究竟去哪裡了呢?是憑空消失了嗎?還是只是我們人類不知道這些物質的取向而已?

霍金認為,當一個物體靠近黑洞被吞噬的時候,這個物體越是靠近黑洞中心的奇點,其受到的引力差就會越大,這就會導致這個物體被引力拉的又細又長,像一根麵條一樣。最終這個三維物體將失去它的維度,最終徹消失在奇點裡。

那麼奇點又是什麼呢?科學家們認為它是一個體積無限小,密度無限大,引力無限大,時空曲率也無限大的點,這就是著名的奇點理論。由於其神秘和不可探知性,黑洞一直是很多影視書籍裡完美的天然「時空旅行機」。尤其是看過《星際穿越》的朋友們,肯定是和小編一樣,早就對黑洞產生了無限的嚮往,那麼黑洞真的能用來穿越嗎?

現有的理論認為,黑洞並不能讓物質穿越時空,至少不能讓人類安全地穿越時空。所謂的黑洞能夠穿越時空只是一個美麗的誤會。在一次演講的時候,霍金提到,人類掉進黑洞後可能會逃往另一個宇宙。隨後「黑洞穿越理論」就如同雨後春筍般瘋狂地出現在各大影視小說裡。

其實霍金說這句話的本意是想將一個複雜的問題簡單化,人被黑洞吞噬後,一部分信息有可能通過黑洞離開這個宇宙。注意,這裡可能離開的是一部分信息,而不是一個完整的人。所以霍金不是告訴我們進入黑洞能進行時空穿越,因為進入黑洞,等待你的一定是死亡,請不要有別的任何期待。

所以,你認為未來我們能夠通過黑洞進行時空穿梭嗎?或者說,你認為黑洞還有什麼神奇的性質能夠幫助我們研究時間和空間。

相關焦點

  • 黑洞為何會吞噬光?被黑洞吞噬的物質都去哪裡了?
    按照牛頓經典力學的詮釋,有質量的物體才有引力,而光是沒有質量(靜質量)的,所以黑洞應該不會吞噬光。但事實並非如此,黑洞會吞噬一切靠近的物質,哪怕光也不例外。很明顯牛頓經典力學無法解釋這種現象。而光就是能量,所以也可以理解為光就是質量,有質量的物質就會被黑洞吸引。光具有的是動質量,與一般物體的質量是有區別的。第二,用愛因斯坦的廣義相對論更好理解。廣義相對論表明,引力其實是不存在的,引力的本質其實是時空彎曲,而引力只是時空彎曲的表象而已。物體只是沿著彎曲時空的測地線(最短距離)在運動而已。而光也只是沿著彎曲的時空運動。
  • 如果進入黑洞會怎樣?會穿越到另外一個世界嗎?
    但無論怎麼說要知道黑洞並非是表面意思上的「洞」,它只不過是一種比較特殊的天體,因為太過於緻密,即使是光都無法從黑洞中跑出來。或者從廣義相對論角度來說,黑洞導致周圍的時空發生彎曲,光在做著自以為的直線運動,但實際上就是在繞行。進入黑洞真的可以穿越時空嗎?
  • 黑洞會摧毀地球嗎?史蒂芬霍金的預測,黑洞也可能會消亡
    還有伽瑪射線暴、超新星等能在瞬間對我們造成巨大傷害,但是這都沒有黑洞的存在恐怖。大家都知道黑洞是質量非常大的一個球體,質量達到足以改變空間和時間這種抽象的存在。它就像是一個無盡的深淵一樣,還會吞噬掉周圍的一切,我們已知的最快速度光速都無法逃離黑洞的引力。黑洞的存在就像是宇宙吸塵器一樣,將一切都吸入到自己內部。那麼像黑洞這樣的存在會對地球造成威脅嗎?
  • 黑洞不黑?一起去看看霍金眼中的宇宙
    在上述思考的基礎上,1973年11月,霍金正式向世界宣布了一個令人驚異的預言,黑洞並不是「只吞噬一切」的天體,而是不斷有X光、伽馬(γ)射線掙脫出黑洞的「視界」並被輻射出來,這就是後來所稱的「霍金輻射」。
  • 打開「星際之門」,實現「星際穿越」,或許利用「黑洞」便可實現
    我們知道人體會新陳代謝,人也會生老病死,而宇宙中的星體也是一樣的,也會在動態的變化中由產生到滅亡。而黑洞就是由一個走向滅亡的巨大恆星不斷坍縮而形成的。關於黑洞,人類還知之甚少。僅僅知道它是一個密度極高、質量極大的天體,以至於能夠吞噬掉任何從其周圍經過的物質,包括天體和光。
  • 黑洞的盡頭在哪裡?科學家猜測,它可能是連接不同時空的通道
    可是黑洞不同,它的真實身影我們至今也無法觀測到,能夠觀測到的也不過是它的視界,這是黑洞在吞噬恆星等大型天體之後形成的天體碎片帶,它們圍繞在黑洞的周圍形成黑洞事件視界,其中的物質相互摩擦產生了強大的能量,這些能量輻射出去被我們觀測到。科學家公布的人類首張黑洞照片中的那個超大質量黑洞,距地球約6500萬光年,照片中這個黑洞也不是黑洞的真面目,而是圍繞在它周圍的事件視界。
  • 人可以穿越嗎?愛因斯坦時空扭曲理論證實,黑洞理論將被顛覆!
    人可以穿越嗎?愛因斯坦時空扭曲理論證實,黑洞理論將被顛覆!宇宙真的經歷過大爆炸?宇宙的盡頭又是什麼樣子?這些問題一直困擾著我們很多年,即使是現在的科學技術,仍無法測量出宇宙的真實大小。在宇宙的未解之謎中,黑洞便是最神奇的一種。科學家曾經告訴我們,宇宙中的一切物質一旦靠近黑洞,就都有可能會被它吞噬,即使是速度極快的光,也無法從它的手中逃逸。並且它吞掉的這些物質,並不會使它的體積有所改變。愛因斯坦曾經在相對論中就提出,宇宙中存在著黑洞,而經過科學家們的不斷努力,如今黑洞已經被證實。
  • 黑洞裡面是怎樣的?掉進黑洞會去哪裡?
    黑洞可以說是宇宙中最為神秘的天體之一,愛因斯坦的廣義相對論很早就預言了黑洞的存在。這種天體有別於其他天體,它們自身不會發光,而且還會把光以及其他物質都吞噬掉,從而導致它們無法通過電磁波手段直接觀測到。那麼,黑洞的裡面究竟是怎樣的呢?掉進黑洞的東西都去哪裡了?宇宙中的黑洞是怎麼產生的?天文學家又是如何確認黑洞的存在?
  • 黑洞吞噬的東西去哪了?如果人掉進黑洞,是否會穿越到另一個世界
    如果你突然掉進黑洞會發生什麼?在掉進黑洞前一小時,你可能還沒有感覺到周圍的異樣,但卻發現身體正在被一股無形的力量拉扯,在掉進黑洞前三十分鐘,你已經成功接近了黑洞的邊緣,隨後會看到一層光子,正沿著黑洞表面緩緩移動,並在外圍形成了一個球狀殼層,這就是黑洞的光澤。
  • 黑洞能吞噬一切,如果太空人飛進黑洞會怎麼樣?聽聽科學家怎麼說
    大家都知道,黑洞可以吞噬任何物質,甚至可以改變光線的路徑,被照進黑洞的光也會被其吞噬。所以如果太空人被黑洞吞噬掉,是絕對不可能出來的,他可能會面對兩種現象:第一種就是被黑洞毀滅。被毀滅的方式其實也是多姿多彩的,由於黑洞由是一顆已經死亡的超大型質量的恆星形成的,當這顆恆星內部還存在的巨大內能,所以當太空人剛剛進入黑洞時,很容易被黑洞殘存的內能瞬間炭化,瞬間死亡毫無痛苦的感覺似乎還不錯。
  • 黑洞終於有了真實照片,那麼你可知道,黑洞也會消失嗎?
    黑洞終於有了真實照片,那麼你可知道,黑洞也會消失嗎?事實上黑洞是非常著名的天體,很多人對它們有一些基本的了解,例如它的來源是恆星爆炸,它們有一個事件視界,即使光線也無法逃脫,它的引力也很強,然而雖然黑洞很強大,但它們不是永恆的,因為黑洞是一種非常特殊的天體,當他們繼續吞噬其他天體時,他們不斷地釋放物質和能量,他們仍然以各種方式,執行能量和物質釋放。
  • 黑洞一直在吞噬物質,原來並不是只吞不放,那些物質都去哪了?
    因為這一天,國際事件視界望遠鏡項目公布了人類歷史上第一張黑洞的照片,我們終於看到了神秘黑洞的真實面目。這幾乎是全體人類的高光時刻,畢竟黑洞這個神秘的天體在之前從來沒有被我們捕捉到過,它們非常隱蔽的藏在宇宙之中。一張黑洞的照片幾乎掀起了全球的黑洞狂潮,越來越多的人開始關注黑洞的存在,那麼黑洞到底是什麼呢?其實黑洞就是質量超大的恆星死亡之後形成的一種狀態。
  • 黑洞內部是不是蟲洞的入口?
    蟲洞    在霍金的黑洞理論學中,有兩個分支非常的重要,其中一個是關於黑洞發散性輻射的概述,也就是著名的霍金輻射,霍金認為黑洞和所有的天體一樣,都是有壽命期限的,黑洞會不間斷的將吞噬的物質碾壓粉碎,轉換成為能量,然後釋放出來,等到黑洞輻射釋放完畢,黑洞也會消失在宇宙中,而坍塌的時空曲面也會相應的恢復成原來的樣子
  • 人類未解之謎:黑洞到底是什麼?黑洞吸走的物質又去哪了呢?
    1.黑洞並不是體積無限小 密度無限大的天體。2.黑洞引力將光吞噬。3.黑洞會吞噬掉恆星。這解釋了幾個現象: ①暗物質,目前人類無法發覺無法捕捉到暗物質,因為它小到我們無法辨別。但是它們卻存在,它們就是黑洞,或者中子星爆發等宇宙劇烈運動把物質碾壓,無限分解而來。好比人在海裡潛水,你看不清水分子,但是能看到漂浮於水裡的其他物體一樣,暗物質就相當於海水。 ②宇宙擴張。
  • BBC又出神級紀錄片,霍金帶你生動有趣地了解奇妙黑洞
    黑洞長啥樣?無數電影曾把它具象化。1979年,迪士尼拍的科幻電影《黑洞》。像個赤紅的火山口,「邀請」著盤旋的飛船。2009年,《星際迷航》。整個瓦肯星被紅物質吞噬這個鏡頭,第一次讓觀眾感受到黑洞的威力。到了2014年,《星際穿越》。「卡岡圖雅」黑洞深不見底的黑色中心和明亮立體的金色光圈。
  • 宇宙黑洞內部的時空扭曲
    在整個銀河系,數以百萬計質量各異的黑洞在軌道上運行,它們和宇宙中其他質量的黑洞一樣,都遵循著同樣的引力規律。只是它們完全是黑色的,而不是根據表面面積和溫度發光。無論在奇點上存在什麼存在於每個黑洞的視界之後,我們都看不到它。
  • 黑洞的秘密:天體物理學家感興趣的6個問題,比如黑洞會發光嗎?
    黑洞之美是令人著迷的。然而,從傳統物理學的觀點來看,什麼是黑洞呢?好萊塢電影《星際穿越》首次展現了逼真的黑洞。黑洞的外表是通過方程計算出來的,它是由物理學家基普·索恩擔任科學顧問而完成的。以前,導演和特效創作者更多依靠的是想像力而不是科學。
  • 時空奇點與黑洞——2020年諾貝爾物理學獎
    研究黑洞的歷史黑洞是宇宙中最恐怖的天體,它引力極其強大,能夠吞噬周圍的一切,以至於所有粒子,甚至光都無法逃出它的魔掌。這樣的暗黑天體人類是無法觀測到的,也曾長時間無法相信它的存在。1915年,愛因斯坦發展出廣義相對論理論,根據廣義相對論,物質之間的引力來自於時空的彎曲。僅僅幾個月後,德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算廣義相對論引力場方程得到了著名的史瓦西解。
  • 人掉進黑洞會怎樣?科學家預測,也許會開啟新世界的大門!
    宇宙中存在黑洞提起宇宙,很多人第一時間就會想到黑洞。霍金是世界上最具傳奇色彩的科學家之一,全身上下只有三個手指頭可以活動,就是這樣一位科學家提出了黑洞理論。霍金認為宇宙中是存在黑洞的,所有的物質都會被吞噬,這些被吞噬掉的物質將會進入到另一個空間。
  • 黑洞研究獲得諾貝爾獎(一)黑洞是什麼?
    也就是說如果把地球壓縮成一個桌球大小,地球就會變成黑洞。3視界和奇點黑洞最引人入勝的地方是它會造成強烈的時空彎曲。時空彎曲的概念不太好理解,我們從一個簡單的例子來說明:假如有一個引力很大的天體構成了黑洞,那麼它的外界有一個圓圈:視界,其半徑大小就是史瓦西半徑。