黑洞在各種科幻小說、電影里多次出現(xiàn),最為著名的就是《星際穿越》了。《三體3——死神永生》中描述了這樣一個(gè)黑暗森林宇宙,宇宙級文明把自己的生存作為第一要?jiǎng)?wù),甚至不惜以最大的惡意去揣測其他宇宙文明,這樣的猜疑鏈戰(zhàn)爭不斷升級,它們甚至犧牲自己的生存空間,將宇宙不斷“降維”。
按照上面的說法,貌似黑洞里應(yīng)該是低維宇宙,然而《星際穿越》中,男主進(jìn)入黑洞,卻發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)高維宇宙。在這里,男主發(fā)現(xiàn)自己身處一個(gè)時(shí)間矩陣當(dāng)中,他可以過去各個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)生的故事。所以什么是黑洞?黑洞里面究竟有什么?為什么掉進(jìn)黑洞里就算是終結(jié)了呢?
01什么是黑洞?
最簡單理解黑洞的方法大家都懂,在一個(gè)軟床墊上放一個(gè)蘋果和一個(gè)鐵球,床墊發(fā)生了凹陷,我們可以說床面發(fā)生了扭曲,附近的玻璃小球當(dāng)然容易掉向蘋果或鐵球,好似受到了它們的吸引。以床面類比時(shí)空,以蘋果鐵球類比物質(zhì),那就是物質(zhì)可以使時(shí)空扭曲,這就產(chǎn)生了引力效應(yīng)。
越重的東西讓床面扭曲越嚴(yán)重,鐵球比蘋果造成的凹陷更大,同理,太陽比地球?qū)r(shí)空的扭曲更大。如果是更大質(zhì)量的東西呢?它們會對我們這可愛的“時(shí)空床墊”怎么樣?會把它砸穿嗎?
所以說,如果有人問進(jìn)入黑洞后究竟能看到什么?其實(shí)上面已經(jīng)提到了幾個(gè)答案:蟲洞、白洞、低維宇宙、高維宇宙和平行宇宙。有點(diǎn)像所有科幻小說的基礎(chǔ)。
02終結(jié)?
那么為什么黑洞又算是終結(jié)呢?
根據(jù)廣義相對論,如果你掉入黑洞以后,因?yàn)楸缓诙吹膹?qiáng)大引力加速的緣故,你所感受到的墜落至黑洞奇點(diǎn)的時(shí)間跟外部的人所經(jīng)歷的時(shí)間是不同的。對外面的人來說,隨著你逐漸靠近奇點(diǎn)(其實(shí)在你掉落到黑洞的視界內(nèi)后外界就已經(jīng)無法觀測到你了,我們借用一下外界可以觀測到你來描述下墜落進(jìn)宇宙的過程),你的下墜速度是越來越慢的,慢到宇宙毀滅了你還沒有墜落到奇點(diǎn)。
倘若你在這個(gè)過程中沒有被黑洞的潮汐力撕扯碎的話依然活著的話,對你來說,很短的時(shí)間內(nèi),宇宙就從你墜落前的狀態(tài)像影視中的鏡頭快放一樣(當(dāng)然時(shí)間流速不知道比影視中的快放要快多少倍,而且這個(gè)流速還是在極速增加之中的),迅速的演變直到宇宙毀滅(說實(shí)話宇宙的毀滅并沒有一個(gè)具體的定義,倘若黑洞不滅,你也不死的話,我們可以說你是可以共存到無窮遠(yuǎn)的未來的,只是這對于墜落者來說,并無價(jià)值),倘若你進(jìn)去視界后向后看,有人說會看到未來(但即便看到了,你也沒有時(shí)間去思考映入你眼中的未來的光景,因?yàn)槟愕臅r(shí)間流速太慢了)。
準(zhǔn)確的說,其實(shí)那不是未來,是真實(shí)發(fā)生了的事情,因?yàn)槟愣冗^一秒,外面可能會度過幾十億年(數(shù)據(jù)是隨意舉的)對于一個(gè)墜入視界中的人來說,就跟看到了未來一樣。
所以,我們可以說,當(dāng)一個(gè)人掉落進(jìn)黑洞的時(shí)候,宇宙就終結(jié)了。
霍金曾經(jīng)說過:“‘黑洞’是科學(xué)史中極為罕見的情景,在沒有任何觀測到的證據(jù)證明其理論是正確的情形下,作為數(shù)學(xué)的模型被發(fā)展到非常詳盡的地步。”所以宇宙的神奇之處還要我們進(jìn)行長時(shí)間的探究。
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