官术网_书友最值得收藏!

第5章 黑洞,時(shí)間的終點(diǎn)

  • 未來雜談
  • 完顏康0
  • 1753字
  • 2025-02-06 20:40:49

如果說大爆炸是時(shí)間和空間的起點(diǎn),那么黑洞便是時(shí)間和空間的終點(diǎn)。宇宙在此形成了精妙絕倫的閉環(huán)。目前,我們對(duì)黑洞的認(rèn)知,例如霍金輻射以及黑洞中心奇點(diǎn)的存在性,或許都尚待商榷。

黑洞,這一宇宙中的神秘莫測(cè)的天體,讓無數(shù)科學(xué)家心馳神往。其密度驚人,連光也無法掙脫其束縛,是恒星或其他天體在特定條件下塌縮的產(chǎn)物。由于無法直接觀測(cè),科學(xué)家們只能通過間接效應(yīng)來推斷其存在。通常認(rèn)為,黑洞的邊界存在一個(gè)視界面,而其中心則是由一個(gè)質(zhì)量極大、體積極小的奇點(diǎn)構(gòu)成。

1971年,著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金提出黑洞面積定理,這一理論指出,黑洞視界面積只能增大永遠(yuǎn)不會(huì)減少。三年后,霍金又提出了一項(xiàng)重要理論,霍金輻射,它描述了黑洞如何通過量子效應(yīng)緩慢的釋放能量并最終可能完全蒸發(fā)的過程。根據(jù)霍金的理論,在黑洞的視界面會(huì)隨機(jī)發(fā)生量子漲落,憑空生出一個(gè)粒子和虛粒子,然后快速的互相湮滅,但如果其中一個(gè)虛粒子掉入黑洞,而實(shí)粒子逃到遠(yuǎn)處時(shí)黑洞的質(zhì)量就會(huì)因此減小,這種現(xiàn)象就使得黑洞好像在發(fā)射粒子,這就是所謂的霍金輻射。

但我要說的是,霍金輻射或許并不存在,就像電影星際穿越里的情節(jié)那樣,由于強(qiáng)大引力會(huì)導(dǎo)致黑洞附近產(chǎn)生明顯的時(shí)間膨脹效應(yīng),當(dāng)?shù)竭_(dá)黑洞的視界面時(shí),時(shí)間將會(huì)靜止。因?yàn)楹诙匆暯缑娌唤?jīng)歷時(shí)間流逝,自然也不會(huì)有量子的漲和落。因此霍金輻射或許并不存在。

正因如此,我們也可以大膽猜測(cè)。在黑洞內(nèi)部或許并沒有這么一個(gè)密度無窮大,體積無窮小,連相對(duì)論和量子力學(xué)都束手無策的奇點(diǎn)。因?yàn)楫?dāng)物質(zhì)到達(dá)黑洞視界面的時(shí)候,時(shí)間便靜止了,物質(zhì)會(huì)被永遠(yuǎn)冰凍在視界面上,并不會(huì)繼續(xù)向內(nèi)掉落,因?yàn)榈袈涫且粋€(gè)過程,需要時(shí)間的參與,而黑洞是時(shí)間的終點(diǎn),不再有時(shí)間流逝。

當(dāng)一個(gè)人掉入黑洞會(huì)發(fā)生什么呢,相信很多人對(duì)這個(gè)問題很感興趣,網(wǎng)上也有很多有意思的解答。這個(gè)問題要從兩個(gè)視角解答,一個(gè)是觀察者視角,一個(gè)是跌入者視角。先說觀察者視角,當(dāng)你看到你的朋友跌入黑洞時(shí),你會(huì)看到他的動(dòng)作會(huì)越來越慢,他的樣子會(huì)變得越來越紅,越來越暗,因?yàn)楣獠ū灰L(zhǎng)了,而且由于黑洞強(qiáng)大的潮汐力,導(dǎo)致他會(huì)像面條一樣被拉長(zhǎng),最終他會(huì)永遠(yuǎn)凍結(jié)在黑洞的視界面上。因?yàn)樗臅r(shí)間從此處?kù)o止了。

如果我們從跌入者視角看會(huì)是什么樣的呢?除了被拉成面條以外,你并不會(huì)感覺自己的動(dòng)作變慢了,反而是你看外界,外面人的動(dòng)作會(huì)變得越來越快,甚至整個(gè)星系的一生,對(duì)你來說都是曇花一現(xiàn)。你甚至能見證我們這個(gè)宇宙的最終命運(yùn)。

當(dāng)然,這只是理論上,外界的光不可能以可見波段進(jìn)入你的眼睛,因?yàn)橄鄬?duì)于黑洞外看黑洞內(nèi)的紅移,黑洞內(nèi)看黑洞外則是藍(lán)移,在你看來,外界的光會(huì)以極高的頻率射向你,這種頻率甚至比伽馬射線還要高。在你跌入視界面前,你可能早就被伽馬射線燒死了。不過從時(shí)間線上講,當(dāng)你跌入黑洞視界面的那一刻,整個(gè)宇宙都隨著你走到了時(shí)間的終點(diǎn)。

我們來思考一個(gè)有趣的問題,假如有兩個(gè)黑洞,它們相距數(shù)億光年,有兩個(gè)人,A掉進(jìn)了其中一個(gè)黑洞,另一個(gè)人B,他在數(shù)億年以后掉入了另一個(gè)黑洞,以他們的視角,當(dāng)他們落入黑洞視界面的那一刻,他們會(huì)看到什么呢?他們會(huì)看到,A和B是同時(shí)掉入了同一個(gè)黑洞,沒錯(cuò),在外界看來他們是相隔數(shù)億年掉入了距離遙遠(yuǎn)的兩個(gè)黑洞,但以他們自己的視角,他們是“同時(shí)”掉入了“同一個(gè)”黑洞。因?yàn)楹诙醇仁菚r(shí)間的終點(diǎn),也是空間的終點(diǎn)。在他們看來,落入視界面的那一刻,整個(gè)宇宙都變成了一個(gè)黑洞,或許,他們會(huì)看到所有的物質(zhì)又重新聚合到一起,并再次開啟一次宇宙大爆炸。也或許,你和我其實(shí)就生活在一個(gè)黑洞的內(nèi)部。

關(guān)于黑洞信息悖論的若干猜想

黑洞信息悖論提出了一個(gè)令人費(fèi)解的問題:當(dāng)物體被黑洞吞噬時(shí),其所攜帶的信息似乎會(huì)永遠(yuǎn)消失,這一觀點(diǎn)與量子力學(xué)中的信息守恒原則相悖。

或許,當(dāng)物質(zhì)墜入黑洞之際,信息并未真正湮滅,而是以引力波這一獨(dú)特形式釋放回浩瀚的宇宙之中。盡管這種引力波極其微弱,難以捕捉,但其存在卻是不容忽視的。引力波作為愛因斯坦廣義相對(duì)論的重要預(yù)言,通常僅在黑洞合并或中子星劇烈碰撞等極端天文事件中方能被精密儀器探測(cè)到。然而,理論上而言,即便是我們?nèi)粘I钪形⒉蛔愕赖恼Q邸⒑粑葎?dòng)作,也會(huì)產(chǎn)生引力波,盡管其強(qiáng)度微乎其微,難以直接觀測(cè)。同樣地,當(dāng)黑洞吞噬物質(zhì)時(shí),也可能會(huì)釋放出極其微弱的引力波,這些引力波隨后在宇宙中擴(kuò)散,攜帶著原本可能“遺失”的信息。

主站蜘蛛池模板: 合水县| 临沂市| 同心县| 威远县| 柏乡县| 浮梁县| 合山市| 邵阳县| 陕西省| 龙泉市| 岳西县| 土默特右旗| 扶绥县| 上饶县| 七台河市| 双桥区| 浦县| 宜兰县| 张家港市| 张掖市| 泰来县| 惠水县| 奉新县| 昌宁县| 渑池县| 平潭县| 绵竹市| 灵川县| 莒南县| 合水县| 高州市| 绍兴市| 普洱| 美姑县| 鄢陵县| 延寿县| 平南县| 通化县| 江油市| 永仁县| 苗栗县|