如果一个宇航员掉入黑洞,会有怎样的感觉?将会经历一些怎样的事?最终会到哪里去?
对这些问题的简单回答是:“鬼知道?”
黑洞是由巨大恒星的死亡留下的致密的残骸,具有强大的引力,以至于连光都无法逃脱。因此,如果宇航员处于黑洞事件视界就无法逃脱,黑洞产生的潮汐力会将人的身体还原成面条状的原子束,最终物体将以跌入黑洞。
一旦有人跌入黑洞,没人会再送出信息,巨大的引力会把掉入其中物体撕成碎片。
这听起来像是令人失望且痛苦的答案。
所以,可能突然出现在某个地方的想法似乎完全是幻想。
但是科学家们仍然孜孜不倦的幻想着黑洞的那一头是什么?如果你有幸活着,你去往哪里呢?
多年来,科学家一直在研究黑洞是通往其他星系的虫洞的可能性。甚至正如某些人所想那样,黑洞可能也是通向另一个宇宙的隧道。
这种想法已经存在了很长时间。1935年,爱因斯坦与内森·罗森合作,建立了连接两个时空点的理论桥梁。但是在1980年代,物理学家们对物体是否可以通过黑洞穿越进行了讨论,物理学家基普·索恩取得崭新的突破。
索恩向好莱坞电影《星际穿越》的制作团队提供建议。他在《星际穿越的科学》一书中写道:穿越虫洞很可能仍然只是科幻小说的情节,没有确凿证据表明黑洞可以允许这种穿越。
但是,人类无法亲自观察到黑洞,甚至无法拍摄黑洞内发生的任何事情的照片,因为光线无法逃脱黑洞巨大的引力,因此相机无法捕捉任何东西。
除此之外,一些理论表明,落入黑洞事件视界的任何事物都会被拖入黑洞,而且接近黑洞边界时空会扭曲,所以落入黑洞这个过程发生得非常缓慢,因此我们很难看到这个过程。
哈佛大学天文学家认为:“黑洞将导致时间的终结,遥远的观察者不会看到他们的宇航员朋友掉进黑洞。当宇航员接近事件视界时(由于引力红移),他们只会变得更红,更暗。但是,宇航员恰好陷入了“永恒”。
如果存在虫洞,它们可能会通向另一个宇宙。但是,人类也无法得知虫洞内发生的一切。
当然,如果黑洞确实通向银河系的另一端或另一个宇宙,则在另一侧将需要有与它们相反的东西,那么会是一个白洞吗?
这是俄罗斯宇宙学家伊戈尔·诺维科夫在1964年提出的一个理论,他提出将黑洞与白洞相连。
与黑洞不同,白洞将允许光和物质离开,但光和物质将无法进入。
科学家们仍在继续探索黑洞与白洞之间的联系。有些科学家认为黑洞吞下的所有物质都可能被喷出,或者黑洞死后可能变成白洞。
黑洞的崩溃并不会破坏它吸收的信息,而是停止吸收信息。相反,它可能经历量子反弹,从而使之前吸收的信息得以逃逸。霍金在1970年代探讨了由于量子涨落而导致黑洞发射粒子和辐射的可能性。
霍金说黑洞不会永远存在, 辐射会导致黑洞失去能量,收缩并消失。他声称黑洞所发出的辐射是随机的,黑洞爆炸会将大量信息消除。
这意味着霍金的理论与量子论相矛盾,量子理论认为信息不能被破坏。物理学指出,如果信息一旦丢失,就不可能知道宇宙的过去或未来。
霍金的理论导致“黑洞信息悖论”,长期以来困扰着科学家。有人说霍金根本是错的,甚至霍金本人宣称他在2004年都柏林的一次科学会议上犯了一个错误。
一些科学家将环量子引力应用于黑洞,在类似的研究中,科学家认为黑洞不存在奇点,因此不会形成难以穿透的屏障,也不会破坏所遇到的任何事物,这也意味着信息不会消失,而是会形成类似白洞的存在。
一些物理学家提出了一种被称为黑洞防火墙假设的理论。他们通过计算得出,量子力学可以将事件范围变成一堵巨大的火墙,任何接触到的东西都会立即燃烧。
从这个意义上讲,黑洞无处可去,因为没有东西可以进入。但是,这违反了爱因斯坦相对论的一般理论。
跨越黑洞事件视界的物质,因为物体会自由下落,并且根据等价原理,该物质不会受到重力的极端影响,它可能遵循宇宙其他地方存在的物理定律,但是即使它不违反爱因斯坦的原理,也会破坏量子场论或暗示信息可能丢失。
2014年,霍金发表了一项研究,他避开了黑洞事件视界的存在,提出重力坍塌将产生“视界”。
在他的新理论中,重力产生的视野可以暂时保留物质和能量,然后溶解并释放它们。这种解释最适合量子理论,即信息无法被破坏,而且,任何事物都可能从黑洞中逃脱。
霍金甚至说可能不存在黑洞,黑洞应重新定义为引力场的亚稳态束缚态。 不会有奇异点,并且视场会由于重力而向内移动,但它永远不会到达中心并合并在一个密集的块体内。
然而,任何吞没的信息将以另一种形式出现,蒸发的黑洞物质可能会形成暗物质的一部分。
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