在《星际穿越》中,库铂在接近超大黑洞“卡冈图雅”时,牺牲自己随探索飞船被吸进黑洞中.。
电影非常详细的用特效向观众展现了库铂从接近黑洞边缘,到生命结束前的时光。
那么,电影所表现的正确吗?当一个人不可逆转的吸进黑洞时,他会发生什么变化呢?
一、你将有幸比70亿人把黑洞看的更清楚
虽然早在1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西就通过计算预言了黑洞。
但直到2019年4月10日21时,人类才首次观测到黑洞(该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍)
他通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解,这个解表明,如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值,其周围会产生奇异的现象。
即存在一个界面——“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。
这个定值称作史瓦西半径,而这个天体被命名为黑洞。
长久以来,黑洞无法直接观测,但可以借由间接方式得知其存在与质量。
当你很不幸的接近黑洞时,你将看到,借由物体被吸入之前的因黑洞引力带来的加速度导致的摩擦而放出x射线和γ射线的“边缘讯息”。
那是一种极度耀眼的“光”,如果你直视他,很有可能被灼伤视网膜。
正如电影中描述的那样,那是一种“环状物”,高速旋转移动,而中间则是漆黑的“视界”。
二、在跨过“视界”后,你将无法看到光,和外面的视界
黑洞是重力非常强的空间区域,所谓视界边缘其实就是光所遵守的“时间-空间”,而你无法快过光。
跨过临界点后,意味着你已经与这个温馨的世界说了永别,在现有人类科技水平下,没有任何办法让你返回。
首先,临界点外的所有能量和信息将对你不可见,你也无法从黑洞内向外界传递以光信息和热量信息。
不过值得一提的是,黑洞本身可以以引力波的形式向外散射能量,这其中可以包括信息。
如果你可以像男主角库铂一样得到超五维生物的帮助发射引力波的话,你就可以突破限制。
三、你的身体将被撕碎
让我们看看中子星是怎么形成的。
本质上中子星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。
当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。
但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。
中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。
也就是说,哪怕你只有一米七,但是在巨大的引力下,你的头和脚所受到的引力差值是几百到几千倍的。
这足以将你撕开。
四、你将看见自己的过去
在黑洞内有个单向膜区,单向膜区内,r为时间,s是空间。
穿过外视界进入单向膜区的物体,将只能向前,穿过内视界进入黑洞内部。
内视界以里的区域不是单向膜区,那里有一个“奇环”,也就是时间终止的地方。
物体可以在内视界内自由运动,由于奇环产生斥力,物体不会撞上奇环。
不过,奇环附近有一个极为有趣的时空区,在那里存在“闭合类时线”,沿这种时空曲线运动的物体可以不断地回到自己的过去。
广义相对论方程存在一些解,这些解使得你可能看到裸奇点。
你也许能避免撞到奇点上去,而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域。
看来这给空间——时间内的旅行提供了巨大的可能性。
但是不幸的是,所有这些解似乎都是非常不稳定的;
最小的干扰,譬如一个你的存在就会使之改变,以至于你还没能看到此奇点,就撞上去而结束了你的时间。
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