当你掉入黑洞时会发生什么?

当你掉入黑洞时会发生什么?

首页冒险解谜逃离历史黑洞更新时间:2024-07-13

当你接近黑洞时,你可能会注意到的第一件事是潮汐力。 潮汐力是物体近侧和远侧之间的重力差异,而且它们并不只存在于黑洞。 例如,月球对于地球的潮汐力会引起潮汐(也因此而得名)。

对于任何合理大小的黑洞(小于数千倍的太阳),你身体不同部位之间的潮汐力将大于身体保持完整的能力,因此你将被上下拉开。 出于更模糊的原因,你也会从侧面被碾碎。 这两种效应结合起来称为“意大利面化”(spagettification)。假设你以某种方式挺过了这一效应,或者你正陷入一个超大质量的黑洞(而这个黑洞会比一个较小的黑洞更温和),那么你可以期待一些奇怪的时间效应。

几十年来,人们一直认为“速度越慢,时间走得越慢”。例如,由于GPS卫星的高度,它们每天必须额外处理45微秒(它们穿越时间的速度更快)。另外一种考虑到重力的方法是时间方向向下的“弯曲”。这样,任何在时间上向前移动的东西也会自然地向下移动。在黑洞的视界(外边界),时间实际上是垂直向下的。因此,逃离黑洞并不比回到过去困难多少。一旦你在所有的方向里,你就位于指向中心的奇点(因为无论你朝哪个方向移动都将朝向未来)。

我们没有经历过以不同的速度移动的时间,或者与位置有关的时间。因此当我们开始讨论混乱的时空时,从一个以上的角度来看问题是很有用的。

从黑洞外部的角度来看(与黑洞较远的位置):当有人掉进去时,随着时间的推移,他们的移动速度会越来越慢。他们会看起来更红、更冷、更暗。当他们接近事件视界时,他们的运动会在时间中停止,因为他们完全从视野中消失。从科学角度来讲,你永远不会真的看到有人掉进黑洞,你只会看到他们离得很近。

从黑洞内部的角度来看(掉进黑洞):首先,将会被撕裂和粉碎。离黑洞越远的物体时间中的移速越快,所以从你的角度看,宇宙的其他部分会加速。结果是宇宙的其他部分变得更蓝、更热、更亮。入射光的蓝移会把它变成伽马射线。所以,就在你穿过事件视界之前,你会被一个宇宙一生的星光和微波背景辐射变成核污染。视界本身只是从外部的角度来看是特殊的。如果你掉下去,你应该会直接穿过它。然而,当你穿过视界的那一刻所能看到的一切取决于我们还不知道的事情。

如果黑洞可以持续到宇宙结束(假设宇宙结束),那么你将看到整个宇宙的历史(蓝色)。然后你会发现自己与奇点面对面。在这一点上,根据数学,你已经不存在了。然而,这个世界是狡猾的,我们总能找到一种方法,使数学预测的奇点不存在。所以,为了安全起见,我要说“没人知道接下来会发生什么”。

图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。

如果黑洞蒸发了,那么(几乎)所有到达视界的物质都将被撕裂并重新被吸收为霍金辐射。如果你想活下来,你会发现自己离视界越近越好(因为不确定性原理),你会在视界缩小的时候跃出。一瞬间你会突然发现自己正漂浮在一个惊人的爆炸旁边,成为黑洞蒸发的最后幸存者。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. askamathematician- Physicist

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