掉入黑洞的事件視界里的物質,可能被撈回來么?
如題,假如有一艘宇宙飛船,繞著黑洞(安全距離)運動,假如該黑洞周圍吸積盤和飛船一起運動(沒有阻力),那麼如果從飛船中伸出一根足夠長而且結實,質量遠小于飛船質量的棍子,將棍子的一頭伸入事件窮界中,有沒有可能再把它進入視界的那一頭拉回來?
很早之前已經有大神回答過這個問題了
http://daily.zhihu.com/story/7388060
答案很簡單,棍子一定會斷,沒有任何物質之間的相互作用能夠承受從兩個史瓦西半徑外的""安全距離""到事件視界表面的引力差帶來的巨大拉扯力
參考黑洞的形成原理,巨大的引力使得物質不斷坍縮,並且連中子簡併壓都不能抵抗而壓縮為一個奇點
假如,我們一不小心,被吸進了黑洞裡面,我們會經歷什麼,又該怎麼做?
今天,手把手教你們在進入黑洞前需要準備些什麼。
警告:請務必將全文看完才能進入。
隨著科技的發展,技術的創新,相信在未來,人類的星際航行將不是夢。
在宇宙中,除了我們知道的行星、恆星之外,還有一個讓人恐懼的存在,那就是黑洞。曾經有科學家這樣說過,黑洞告訴我們,「空間可以像一張紙那樣坍縮至一個無限小的點,時間電可以像吹熄火苗那樣湮滅,而那些不可侵犯的、亘古不變的物理定律,也可以蕩然無存」。
聽起來,是不是很顛覆,甚至很可怕,黑洞就是這麼一個顛覆的存在,到了黑洞這裡,人類所熟知的物理定律幾乎都不再有效。
既然要與黑洞做鬥爭,那本著知己知彼,百戰百勝的理念,我們先來了解一下黑洞是什麼樣的,真的只是一個黑漆漆的洞?
愛因斯坦曾指出,黑洞的巨大引力甚至能彎曲時空,從而造成時空本身發生扭曲。
假如,有一個密度足夠高的物體,產生了足夠大的引力,使時空發生了嚴重扭曲,以至於在這個物體周圍的現實時空之中形成一個類似凹陷的區域,這就是我們說的黑洞。
這麼說好像有點抽象,我們就盡量簡單、通俗、系統地解釋一下。
首先我們要知道,在宇宙中,幾乎所有的恆星都是有生命長短的,也就是說,恆星的生命和人類的一樣,也會消亡,或者升仙?
這裡必須要提一下,恆星是本身內部會發生反應,並將能量以光的形式向空間輻射的天體,太陽就是恆星。而像我們居住的地球,本身並不會發光,反射著太陽的光,叫行星。
恆星的長短在於它的質量,我們把它們劃分為小質量、中等質量和大質量恆星,大家認為小質量的壽命更長還是大質量的壽命更長呢?
答案就在下文~
恆星之所以會發光,是因為它會以宇宙中的元素,如氫(氕)、氦等作為燃料,來進行熱核反應,產生熱能;而一般來說,都是以氫為燃料的,因為宇宙中最豐富的元素是氫啊。
我們再來了解一下,不同質量的恆星是如何結束生命的。
小質量恆星,這種小恆星在燃料消耗完之後,中心熱核反應結束,就直接完蛋了了。
我們來看看中等質量恆星,它仗著自己質量大點,在氫消耗完了後,就轉變成為氦消耗!氫燃燒轉移到中心氦核的表面,氦核收縮後的中心溫度達到氦燃燒的溫度,氦會繼續燃燒,形成碳。所以,外面是氫氣外殼,中間是氦氣,中央是以碳為主的恆星核,這種演化到末期的恆星一般稱為白矮星。
不過,到了後期,白矮星不再進行核聚變反應,只是依靠著原子核的電子簡併壓力與重力保持平衡,但其能量(熱能)能持續散逸到太空中,而且慢慢冷卻、變暗,變成了黑矮星。
不過,現在的宇宙中,並沒有黑矮星!
我們所在的這個宇宙,其實是很年輕的,也就137億歲左右~
因此,這個宇宙中,就算是宇宙中最最年老的白矮星還是能輻射出上千的溫度,還不至於變成黑矮星。
而且,就算恆星的生命已經結束了,光源沒有了,但它所產生的光還在宇宙中傳播著,仍然能被看見。我們現在的天文望遠鏡已經可以看到2億光年以外的宇宙,而那顆看到的星星,很可能已經完蛋了,或者已經變成了其他東西。
舉個栗子:一個人用槍射出了一顆子彈,但是很不幸,扳機扣下後,就被敵人爆了頭。但是那顆子彈已經射了出去,不會隨著那個人死了而消失或突然就掉下來的。
接下來就到了大質量恆星,經過了中等質量恆星的過程,但是因為質量大,中心能夠達到碳燃燒的溫度,繼續生成比碳重的各種元素,例如:氖、氧、鎂、鈉等等,直到中央形成了鐵。
形成了鐵之後,就算中央溫度再高,那也不能進行核反應了啊。此刻的恆星,就好像一塊燃燒過後的碳,雖然中央是鐵,但是表面就剩下酥軟的灰燼了,恆星的死亡核心在自身質量作用下不斷收縮,這些灰燼不斷向地心坍縮。
收縮過程中,恆星的半徑越來越小,而且會導致表面的萬有引力變大。恆星中央的溫度會不斷地升高,慢慢地恆星失去平衡,就會發生超新星爆發,形成中子星或黑洞。
這就是黑洞的形成。
黑洞可以說是是大質量恆星的超究極體了,因為黑洞的引力十分巨大,會彎曲時空,導致時空扭曲;其引力甚至大到連光線也無法逃離它的掌控。
在2011年,美國加利福尼亞大學伯克利分校的一位科學家在距離地球2億光年的NGC1600星系中發現了一個令人震驚的超級大黑洞,這個黑洞與地球距離大約2億光年,其質量相當於210億個太陽,這個黑洞還被載入了吉尼斯紀錄大全。
而剛才我們也說到了,現在的宇宙中,暫時還沒有黑矮星。說到這,應該就知道了,質量越大的恆星,壽命越短。
其實道理也很簡單,大質量的話,燃料燃燒得快啊,燒得快不就死得早了么。
這裡說的消亡,說的不是完全消失,很可能是變成了不是恆星的其他天體。就像人類死亡之後,還有屍體、骨灰和靈魂呢,靈魂可以下地獄也可以升仙。
關於黑洞,有兩個不得不提的詞,那就是「視界」和「奇點」了。
所謂的視界,其實就是黑洞的邊界。在這個視界外面,物體就能夠安全回到外部宇宙,或者說是最接近黑洞,但仍能保持安全的範圍。
試想一下,如果一個人,站在視界,也就是黑洞的邊界上,就可以看到整個黑洞
緊接著就被吸了進去。
等等,不是說安全距離嗎?
別傻了,孩子。
在視界上,只有光速運動的物體才可以不被吸入黑洞,除非你以光速運行,擦過視界,這樣才可能不被吸進去。
而且,黑洞是一個連光也無法逃脫的存在,一顆恆星產生的光,可以在宇宙中傳播,但是如果在傳播的過程中,不幸遇上了黑洞,那不好意思,無論在天文望遠鏡上怎麼找也找不到這顆發光的「星星」了。
另外,黑洞的視界是時間和空間屬性顛倒的地方,也就是說在視界內,空間是類時的,時間是類空的。通俗的來說,時間是空間,空間是時間。
說完了黑洞的邊界,那我們說說黑洞裡面到底是怎樣的,進去了之後,是不是就到達了新世界?
跨過了視界,你就進入了黑洞的範圍,這個時候,你會被黑洞的引力吸引著,無法抗拒地逐漸深入黑洞,在黑洞裡面,你會發現這裡的時空十分的扭曲。
但是如果你的隊友看著你不小心被吸入黑洞,他們會看著你的太空船,越來越慢地在邊界徘徊。然後,變得越來越暗,越來越紅,直到從視野里消失也看不見你穿過黑洞中央那漆黑的大口。
而在黑洞裡面,你會發現,時間變慢了,自己的衰老也變慢了,因為這個時候你幾乎是以光速前進的。
雖然我們不會那麼容易變老了,但是在黑洞裡面,你無法獲取任何食物,這個時候,我們就需要辟穀術,通過吸收自然,哦,現在是黑洞的精華之氣,來進行修鍊,保證自己不會那麼快被餓死。
說完視界,我們來說說另一個關鍵,「奇點」。
這個奇點,是黑洞奇異性的來源,因為它就是黑洞的核心,奇點附近的時空已經無限程度地被扭曲了。在奇點這裡,空間和時間都變得不再有意義,那些基於時間與空間概念的物理學定律也將全部失效,簡直就是否定一切的存在,是黑洞的大BOSS。
這個時候,你可能會問,如果進入了黑洞之後,到達了奇點,那會怎樣?
灰飛煙滅。
任何接觸到奇點的物質,都會被奇點摧毀,不然怎麼叫大BOSS呢?
被摧毀後的物體,被分解成為純粹的基本粒子和時空單體。還記得黑洞的前身,大質量恆星嗎?也已經被奇點摧毀、分解了。
都要被分解了,那辟穀不是白練了?
宇宙中,有大大小小個黑洞,我們要怎樣選一個不會那麼快被灰飛煙滅的黑洞。
首先,大家要知道進入了黑洞之後,是沒有回頭的可能了,只能一直往奇點前進,無法回頭,餘生都要在黑洞裡面度過。
而黑洞也是有分類的,一般來說,分為超大質量黑洞、恆星黑洞、微黑洞與黑洞。
超大質量黑洞是最年長的,也是最厲害的。我們現在絕大多數觀察到的黑洞跡象,都是來自於這樣的黑洞。超大質量黑洞是怎麼形成的呢?
從一個恆星黑洞開始,這個黑洞隨著時間的推移,不斷增長,並與其它黑洞合併,變得越來越大。我們假設一個天體的密度是水在普通條件下的密度(1000千克/立方米),它的質量約為1.5億個太陽質量的話,它的史瓦西半徑(任何具重力的質量之臨界半徑)就會超過它的自然半徑,這樣的黑洞才能被稱為超大質量黑洞。
恆星黑洞,就是有一個天體的密度大約是1018千克/立方米,它的總質量也只是在太陽質量的三倍左右,這樣的天體會被壓縮到小於其史瓦西半徑(質量的臨界半徑),這樣形成的就是一個恆星黑洞。
微黑洞,是存在於一些理論中,假設宇宙產生時會產生這樣的小型黑洞。有多小?一個質量相當於喜馬拉雅山的天體,在宇宙中真的很小很小吧。
所以,為了避免那麼快死掉,我們要選大一點的黑洞,這樣我們可以有時間目睹黑洞裡面神奇的變化,多大?
我們就拿太陽來舉栗子吧,那些只有幾個太陽質量幾倍、十幾倍的小黑洞,會在你接近黑洞中心的奇點之前,把你和你的宇宙飛船都壓碎,灰飛煙滅。
所以,挑選黑洞時候,越大越好,大概有大概幾百萬個太陽質量,當然再大一點也是可以的,那種黑洞就可以。
根據科學家們的研究,銀河系內的恆星級的黑洞,很有可能是天鵝座X-1;另外通過研究發現,大星系的中心通常會隱匿著一個百萬太陽質量以上的巨型黑洞。這不就是我們的心水黑洞么!
記得是在大星系的中心!
具體點來說,超巨星系M87的中心就很可能隱匿著一個巨型黑洞,有多大?
也就30億個太陽質量那麼大。
在宇宙大爆炸學說中,有一個說法,是宇宙形成的早期,可能會產生一些質量為10的15次方克的小黑洞。而我們的任務就是避開這些小黑洞,尋找到適合的、能活的久一點的黑洞。
為啥要進入黑洞,黑洞裡面有啥好玩的嗎?
在黑洞裡面,不但延緩衰老,而且你在黑洞裡面,無論是向前向後看,都能看到那些和你一樣,奮不顧身,或者是無端被吸入的倒霉蛋。
除了人類的飛船,可能還有外星人的飛碟,路過的天體,甚至還有光。但是這裡的光,已經被扭曲了,呈現出一種奇怪的現象。
慢慢地你可能會覺得無聊,你想唱唱歌,或者和前面的外星兄弟們交流一下。
但是,宇宙中,沒有空氣,聲音無法傳播。
因此,我們要在飛船上準備足夠多的氧氣,或者發明一些能在宇宙中製造氧氣的機器帶上。
雖然不能通過聲音聊天,但是我們可以通過電波啊,我們嘗試給前面的外星朋友發送電波。但是你會發現,在黑洞裡面,所有東西都被拉長了,包括電波和光。
因為在黑洞里,如果你是腳朝下,你會發現腿部感受到的引力要比頭部強大的多,身體會像拉麵一樣,被拉長。
但幸運的是你,你看了我的攻略,聽了勸告,選擇了一個大型的黑洞,在這裡,引力差會變得十分小,小到幾乎可以忽略。不但感受不到拉伸、減速或是可怕的輻射,而且整個人就像處於自由落體狀態下一樣,也沒有重力。
現在知道我的用心良苦了吧。
發完電波之後,會發生兩種情況,第一種:過了半天,你發現怎樣都收不到那位外星朋友的回信,因為它在你前面,引力在它那個方向;第二種:電波突破了引力,到達你這裡,你們開始了愉快的聊天~
緊接著,你可能還會同時看到一段關於宇宙的歷史,自宇宙大爆炸以來,至到那對於你來說,還是尚未發生的、遙遠的未來的歷史。
這時候,你會感覺,自己簡直就是開了天眼,其他生物、天體都不知道的歷史,我已經都看完了,簡直是牛啊!
接下來呢?
就等著引力把你引向奇點,灰飛煙滅,但是對於你來說,目睹了這一切,死而無憾了。
首發於微博:超自然檔案館
你明顯是想調用大家大腦中的模糊識別功能、差錯校驗機制
視見視界分內外,分割不同的2個時空,所以就是進去宇宙的終點。
第一步你先要造一個「足夠結實」的棍子,造都造不出來後面還討論啥?
可能會有很多很厲害的回答,這裡先說點不中聽的:這個問題要看是想獲得實驗角度的解答還是理論角度的解答,如果是理論呢,粗糙的解答就是-有很多很多我們多數人都懵逼的可能性;如果是實驗呢,解答是-鬼才曉得,俺還沒做呢。。。
時間等於距離除以速度,在平行宇宙,人們用光速作為絕對最快也不可超越的速度。但是在廣義相對論中,引力越大,時空結構也會發生彎曲。我們用一個假說來模擬引力坍縮的過程,假設宇宙中存在一個最小的宇宙粒子,有比普朗克常數還小很多倍的距離,並且在引力坍縮中,時空結構彎曲逐漸不斷趨向於0,那麼這就可以寫出一個最小宇宙粒子本身距離趨於負無限小(不好意思沒有符號輸入方式)的微分方程。宇宙最小粒子的距離趨於0,這個過程是最小宇宙粒子質量無限大和引力無限大引起的。那麼,按照時間公式,用負無限小的距離除以一秒時間=超光速。即最小宇宙粒子湮滅過程中可以超光速。
按照我這個假說。黑洞可以分為兩類,一類是正在形成的類黑洞,由於海森堡不確定法則,人類無法確定一個最小粒子不斷趨於0的負無限小過程,所以這時射電望遠鏡還能觀測到類黑洞有熱輻射或者少許光亮。而是真正的黑洞也就是時間奇點,我把這個奇點看成平行宇宙坐標繫上的時間原點。當最小宇宙粒子(我命名為極限子)最終形成時,其引力的無限大,吸引到了極為稀少的反極限子,正反最小宇宙粒子的相撞立刻以超光速速度湮滅。產生宇宙大爆炸,這時極限子的湮滅不服從電磁力的法則,直接轉換為另一個宇宙的誕生。因此得出結論,凡是墮入黑洞的物質都不可能在以同樣方式再生,因為所有物質結構都被打散進入虛時間另外一個時空結構——新的宇宙了。
一種直覺,我認為黑洞會順著棍子方向將題主吞沒
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