如果一個(gè)宇航員掉入黑洞协饲,會(huì)有怎樣的感覺(jué)备蚓?將會(huì)經(jīng)歷一些怎樣的事课蔬?最終會(huì)到哪里去?
對(duì)這些問(wèn)題的簡(jiǎn)單回答是:“鬼知道郊尝?”
黑洞是由巨大恒星的死亡留下的致密的殘骸,具有強(qiáng)大的引力战惊,以至于連光都無(wú)法逃脫流昏。因此,如果宇航員處于黑洞事件視界就無(wú)法逃脫吞获,黑洞產(chǎn)生的潮汐力會(huì)將人的身體還原成面條狀的原子束况凉,最終物體將以跌入黑洞。
一旦有人跌入黑洞各拷,沒(méi)人會(huì)再送出信息刁绒,巨大的引力會(huì)把掉入其中物體撕成碎片。
這聽(tīng)起來(lái)像是令人失望且痛苦的答案烤黍。
所以知市,可能突然出現(xiàn)在某個(gè)地方的想法似乎完全是幻想。
但是科學(xué)家們?nèi)匀蛔巫尾痪氲幕孟胫诙吹哪且活^是什么速蕊?如果你有幸活著嫂丙,你去往哪里呢?
多年來(lái)规哲,科學(xué)家一直在研究黑洞是通往其他星系的蟲(chóng)洞的可能性跟啤。甚至正如某些人所想那樣,黑洞可能也是通向另一個(gè)宇宙的隧道唉锌。
這種想法已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間隅肥。1935年,愛(ài)因斯坦與內(nèi)森·羅森合作袄简,建立了連接兩個(gè)時(shí)空點(diǎn)的理論橋梁腥放。但是在1980年代,物理學(xué)家們對(duì)物體是否可以通過(guò)黑洞穿越進(jìn)行了討論痘番,物理學(xué)家基普·索恩取得嶄新的突破捉片。
索恩向好萊塢電影《星際穿越》的制作團(tuán)隊(duì)提供建議。他在《星際穿越的科學(xué)》一書(shū)中寫(xiě)道:穿越蟲(chóng)洞很可能仍然只是科幻小說(shuō)的情節(jié)汞舱,沒(méi)有確鑿證據(jù)表明黑洞可以允許這種穿越伍纫。
但是,人類(lèi)無(wú)法親自觀察到黑洞昂芜,甚至無(wú)法拍攝黑洞內(nèi)發(fā)生的任何事情的照片莹规,因?yàn)楣饩€無(wú)法逃脫黑洞巨大的引力,因此相機(jī)無(wú)法捕捉任何東西泌神。
除此之外良漱,一些理論表明舞虱,落入黑洞事件視界的任何事物都會(huì)被拖入黑洞,而且接近黑洞邊界時(shí)空會(huì)扭曲母市,所以落入黑洞這個(gè)過(guò)程發(fā)生得非常緩慢矾兜,因此我們很難看到這個(gè)過(guò)程。
哈佛大學(xué)天文學(xué)家認(rèn)為:“黑洞將導(dǎo)致時(shí)間的終結(jié)患久,遙遠(yuǎn)的觀察者不會(huì)看到他們的宇航員朋友掉進(jìn)黑洞椅寺。當(dāng)宇航員接近事件視界時(shí)(由于引力紅移),他們只會(huì)變得更紅蒋失,更暗返帕。但是,宇航員恰好陷入了“永恒”篙挽。
如果存在蟲(chóng)洞荆萤,它們可能會(huì)通向另一個(gè)宇宙。但是铣卡,人類(lèi)也無(wú)法得知蟲(chóng)洞內(nèi)發(fā)生的一切链韭。
當(dāng)然,如果黑洞確實(shí)通向銀河系的另一端或另一個(gè)宇宙算行,則在另一側(cè)將需要有與它們相反的東西梧油,那么會(huì)是一個(gè)白洞嗎?
這是俄羅斯宇宙學(xué)家伊戈?duì)枴ぶZ維科夫在1964年提出的一個(gè)理論州邢,他提出將黑洞與白洞相連儡陨。
與黑洞不同,白洞將允許光和物質(zhì)離開(kāi)量淌,但光和物質(zhì)將無(wú)法進(jìn)入骗村。
科學(xué)家們?nèi)栽诶^續(xù)探索黑洞與白洞之間的聯(lián)系。有些科學(xué)家認(rèn)為黑洞吞下的所有物質(zhì)都可能被噴出呀枢,或者黑洞死后可能變成白洞胚股。
黑洞的崩潰并不會(huì)破壞它吸收的信息,而是停止吸收信息裙秋。相反琅拌,它可能經(jīng)歷量子反彈,從而使之前吸收的信息得以逃逸摘刑〗Γ霍金在1970年代探討了由于量子漲落而導(dǎo)致黑洞發(fā)射粒子和輻射的可能性。
霍金說(shuō)黑洞不會(huì)永遠(yuǎn)存在, 輻射會(huì)導(dǎo)致黑洞失去能量党晋,收縮并消失。他聲稱(chēng)黑洞所發(fā)出的輻射是隨機(jī)的,黑洞爆炸會(huì)將大量信息消除未玻。
這意味著霍金的理論與量子論相矛盾灾而,量子理論認(rèn)為信息不能被破壞。物理學(xué)指出扳剿,如果信息一旦丟失旁趟,就不可能知道宇宙的過(guò)去或未來(lái)。
霍金的理論導(dǎo)致“黑洞信息悖論”舞终,長(zhǎng)期以來(lái)困擾著科學(xué)家轻庆。有人說(shuō)霍金根本是錯(cuò)的,甚至霍金本人宣稱(chēng)他在2004年都柏林的一次科學(xué)會(huì)議上犯了一個(gè)錯(cuò)誤敛劝。
一些科學(xué)家將環(huán)量子引力應(yīng)用于黑洞,在類(lèi)似的研究中纷宇,科學(xué)家認(rèn)為黑洞不存在奇點(diǎn)夸盟,因此不會(huì)形成難以穿透的屏障,也不會(huì)破壞所遇到的任何事物像捶,這也意味著信息不會(huì)消失上陕,而是會(huì)形成類(lèi)似白洞的存在。
一些物理學(xué)家提出了一種被稱(chēng)為黑洞防火墻假設(shè)的理論拓春。他們通過(guò)計(jì)算得出释簿,量子力學(xué)可以將事件范圍變成一堵巨大的火墻,任何接觸到的東西都會(huì)立即燃燒硼莽。
從這個(gè)意義上講庶溶,黑洞無(wú)處可去,因?yàn)闆](méi)有東西可以進(jìn)入懂鸵。但是偏螺,這違反了愛(ài)因斯坦相對(duì)論的一般理論。
跨越黑洞事件視界的物質(zhì)匆光,因?yàn)槲矬w會(huì)自由下落套像,并且根據(jù)等價(jià)原理,該物質(zhì)不會(huì)受到重力的極端影響终息,它可能遵循宇宙其他地方存在的物理定律夺巩,但是即使它不違反愛(ài)因斯坦的原理,也會(huì)破壞量子場(chǎng)論或暗示信息可能丟失周崭。
2014年柳譬,霍金發(fā)表了一項(xiàng)研究,他避開(kāi)了黑洞事件視界的存在休傍,提出重力坍塌將產(chǎn)生“視界”征绎。
在他的新理論中,重力產(chǎn)生的視野可以暫時(shí)保留物質(zhì)和能量,然后溶解并釋放它們人柿。這種解釋最適合量子理論柴墩,即信息無(wú)法被破壞,而且凫岖,任何事物都可能從黑洞中逃脫江咳。
霍金甚至說(shuō)可能不存在黑洞,黑洞應(yīng)重新定義為引力場(chǎng)的亞穩(wěn)態(tài)束縛態(tài)哥放。 不會(huì)有奇異點(diǎn)歼指,并且視場(chǎng)會(huì)由于重力而向內(nèi)移動(dòng),但它永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)中心并合并在一個(gè)密集的塊體內(nèi)甥雕。
然而踩身,任何吞沒(méi)的信息將以另一種形式出現(xiàn),蒸發(fā)的黑洞物質(zhì)可能會(huì)形成暗物質(zhì)的一部分社露。
——全文完——