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如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

黑洞,是宇宙中最簡單的天體,也是最可怕的天體。

黑洞源自於愛因斯坦在廣義相對論中的預言,在計算“愛因斯坦場方程”時,科學家得出了一個真空解,這個解表明在我們的宇宙中,當一個球體的對稱天體它的實際半徑小於一定數值後,就會產生十分奇特的現象,在這個天體的附近會產生一個“視界”,任何進入這個介面的物體都無法逃脫內部天體產生的強大引力,這就是“黑洞”。

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

關於黑洞的研究是最近幾十年天文學最熱門的領域,任何一個關於黑洞的新發現都可以引起轟動。因為黑洞的性質從某種程度上來說是人類物理學缺失的一環,現代物理學最大的問題就是兩大基礎理論不統一,並且不論是相對論還是量子力學,都沒有辦法完美的描述黑洞,在黑洞的“視界範圍”內,人類的物理定律就會失效。

科學家最想搞清楚的事情就是“黑洞內部到底有什麼?”,可是因為光線都無法逃脫黑洞的視界範圍,我們無法直接觀察黑洞,給我們的探索帶來了巨大的難度,畢竟看不見怎麼研究呢?恰好,有網友問了我這樣一個問題:“一個人掉進黑洞會經歷什麼?”,正好藉著這個機會,從這個問題來討論一下“黑洞的內部”。

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

黑洞是宇宙中最簡單的天體,因為不管是多麼大的黑洞,都可以透過三個物理量來確定,這三個物理量就是質量、角動量、電荷,在一顆天體變成黑洞後,其他的物理量都會消失,只剩下這三個守恆的物理量,形成這個黑洞的天體所具備的任何性質在變成黑洞後都會消失。

想要描述宇宙中的任何一個物體,都需要大量的引數和物理量才行,而黑洞只需要三個物理量就可以被完整的描述出來,知道了黑洞的質量、角動量、電荷後,就等於知道了這個黑洞的一切,所以我們才會說黑洞是宇宙中最簡單的物體。更加神奇的是,在一個物體形成黑洞後,它原本攜帶的資訊都會消失,這代表兩個黑洞只要質量、角動量、電荷這三個物理量一樣,它們就是完全一樣的!

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

在前文已經提到了,當一個球形的對稱天體的實際半徑小於一定數值後,這個物體就會變成黑洞,這個數值被稱為“史瓦西半徑”,一般情況下,宇宙中的黑洞都是由死去的恆星產生的,這並不代表黑洞只會由恆星產生,而是因為宇宙中只有恆星的內部能滿足黑洞誕生的條件。

如果想要把太陽變成黑洞,你需要把整個太陽壓縮成為一個半徑3千米的球體,地球想要變成一個黑洞,需要被壓縮成一個半徑9毫米的球體……,由此可以想象黑洞的誕生條件是多麼的苛刻,所以宇宙中的大部分黑洞都是在大質量恆星的內部誕生,但是這並不意味黑洞只能以這種形式出現。

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

簡單地瞭解黑洞後,我們繼續討論今天的問題,如果一個人類掉進黑洞,他會有怎樣的可怕經歷?

在相對論中,重新定義了“時空”這個概念,並且指出引力的本質就是“時空的彎曲”,在經典力學中把引力視為一種“力”,在量子力學中引力是一種叫作“引力子”的粒子在交換時產生的,而在相對論中認為,物體的質量和能量存在一定的當量關係,宇宙中“質能守恆”,所以物體的質量會都周圍的時空產生一定的影響,導致時空“彎曲”,時空彎曲後引力也就產生了。

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

一個物體的質量越高,產生的引力就越大,兩個同等質量的物體,密度更高體積更小的物體產生的引力就越大,這個時候我們再回顧一下黑洞的誕生方式就會發現,黑洞其實就是一個“極限”,一個物體根據它的質量被壓縮的越小產生的引力就越大,當引力達到一定數值後,黑洞就誕生了。所以黑洞周圍的時空無比扭曲,就連光線進入黑洞的視界範圍後,都無法離開。

正常情況下,人類的宇宙飛船在抵達黑洞附近時,就會被強大的引力給撕碎,根本沒有機會真正抵達黑洞,因為我們只是設想,所以不用那麼嚴謹,假設某個時空蟲洞突然出現,把一個倒黴的人傳送到了黑洞的視界範圍中,會發生什麼事情呢?答案可能和你想的不一樣!

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

前文我們已經提到了,引力的本質是“時空彎曲”,在大質量的天體附近不僅僅空間會發生彎曲,時間也會產生彎曲!這就是著名的“引力時間彎曲”現象,黑洞是宇宙中已知的引力最大天體,在黑洞附近時間的流速難以想象的緩慢,並且越接近奇點,時間的流速就越慢,所以一個人想要完全進入黑洞的內部,需要無限漫長的時間。所以掉入黑洞不是和大部分人想象的一樣在瞬間就被引力撕碎。

掉入黑洞的人會被引力拉扯,變成一根“麵條”,一部分被引力吸入黑洞內部,一部分還停留在黑洞外圍,因為這裡的時間流速很慢,越靠近黑洞內部就越慢,所以當這個人掉入黑洞後,就無法再感受到時間的存在了,他會永恆的向黑洞內部跌落,永遠不能解脫,直到黑洞完全蒸發自己的熱量消失的那一刻,一切才會結束。

如果一個人不小心掉入黑洞,會有怎樣可怕的經歷?

落入黑洞的宇航員

還有一種可能,黑洞強大的輻射會形成一個具備超高能量的“牆壁”,掉入黑洞的物體撞到這個牆壁就會被蒸發掉。

不論是哪一個下場,掉入黑洞都不是一件好事,因為宇宙中的黑洞都距離我們很遠且無法觀測,大部分關於黑洞的理論都是基於數字的猜測,真正的情況是什麼樣子,誰也不知道。

你認為掉入黑洞會有什麼樣的經歷?歡迎在下方留言討論!