摘要:人如果能掉进黑洞,很快就会变成密度相当大的原子堆,不会再有生命。黑洞是引力很强的天体,连光都逃不掉。当恒星的史瓦西半径足够小时,即使是垂直面发出的光也无法逃逸。
如果一个人掉进黑洞,是死是活?这是网络上常见的问题。
一方面,科学描述的黑洞状态是极端的,不可能有生物体存活;另一方面,一些科幻电影里的人,比如《星际穿越》,掉进了黑洞,不仅活了下来,还做了很多奇怪的事情。
哪个是真的哪个是假的?时空交流的观点是:
掉进黑洞你不会死,但你在掉进黑洞之前就已经碎成尘埃了。不管你是人还是鬼,你都成了基本粒子。《星际穿越》是科幻故事,不是科研,不能当真。
黑洞是一个极端天体,黑洞的史瓦西半径是一个空空的天空。所有进入黑洞的物质都只是过客,会无可争议地落到中心的无穷小奇点,也就是说,无论物质的质量有多大,都会化为乌有。
我们必须明白什么是无穷小,即任何可以描述的体积都不是无穷小。电子的直径是10^-15m,它不是无穷小。它比电子小1亿倍,但仍有体积,也不是无穷小。无限小实际上并不存在于我们的世界,而是在超空间中,
比如零维时空存在。
只有这样,我们才能解释一个巨大的质量如何坍缩成一个无穷小的奇点。如果有一个可测量的体积属于我们的世界,我们无法解释它是什么。
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我们只知道已经落到奇点的质量、角动量和电荷依然存在,可以在事件视界之外(史瓦西半径之外)探测到。所以,陷入奇点的物质并没有真正消失,只是在另一个我们无法理解的世界里。这时,物质甚至还不是基本粒子。
它是什么,科学界无法解释。
爱因斯坦的广义相对论预言会出现奇点,这是引力场极端条件的必然结果。因为理论在这里失效,不可能描述奇点会发生什么。
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我们只能认为奇点不是我们世界里的东西,我们是四维时空三维世界,奇点很可能是零维时空的东西,是超越时空的,所以我们的世界无法窥视,无法解释。
在这个奇点上,它是空间和时间的完美结合,形成了一个无限的曲率。
这个曲率的无限影响范围就是史瓦西质量半径。
史瓦西半径是任何物体质量的最小半径。只有在极端条件下,物质的无限坍缩才能缩小到其自身质量的史瓦西半径之内。在这个临界点上,物质的坍缩将会不可阻挡,无休止地向中心的无穷小奇点坠落。
史瓦西半径是爱因斯坦引力场理论的一个精确解,是科学家卡尔史瓦西在广义相对论刚出来的1916年得到的。计算物质质量的史瓦西半径公式为r=2gm/c 2。
其中r为史瓦西半径,g为引力常数(g=6.6710-11nm2/kg 2),m为天体质量,c为光速。
根据计算,太阳的质量在史瓦西半径中约为3000m,在史瓦西半径中约为9mm。根据观测到的黑洞史瓦西半径,可以推算出黑洞的质量。
史瓦西半径的临界点是视界,是能看到和看不到的临界点。
史瓦西半径并不是物质收缩到这么小的尺寸,而是物质收缩到奇点后在其周围形成的无限引力场范围。这个范围是一个球体,在这个球体中,一切都是看不见的,引力曲率是无限的,任何东西都无法逃脱,包括光。
所以我们可以理解为,在黑洞的史瓦西半径内,逃逸速度大于光速。
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在黑洞视界的边缘呢?任何物质都会被强大的引力撕成碎片,碎成基本粒子。为了逃离黑洞,这些物质不得不以更快的速度逃逸,这个速度可以达到光速的一半甚至接近光速。
当物质以极高的速度运行并发生碰撞时,会激发出强大的射线和可见光,由于离心作用,黑洞周围会形成一个炽热的吸积盘,而这个吸积盘的温度可高达10亿k。
人类正是通过观察黑洞的这些方面来研究和了解黑洞的。
在这样一种状态下,还有谁认为人类可以在那里存活呢?黑洞是我们所认知的宇宙最极端的天体,一旦进入了它的势力范围,一切都将被摧毁,没有任何可侥幸的,不信谁有本事就去试试看,如果谁能回来,
时空通讯为他摆宴接风洗尘,哈哈。