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黑洞能让我们穿越时空,回到过去吗?真相没那么简单

时间:2019-10-25 11:09:35 来源:南东门户网站

在科幻小说或电影中,黑洞是一种非常神秘的存在。没人见过它的真实面貌,但他们必须被它所吸引。

电影《星际穿越》中的黑洞

对黑洞的理解应该从爱因斯坦开始。1916年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,并首次提出了引力场方程。同年,德国著名天文学家和物理学家卡尔·史瓦西(karl schwarzschild)通过求解引力场方程发现宇宙中可能存在这样一个天体:当大量物质集中在空间某一点时,该点附近会有一个“地平线”,一旦进入,就连光也无法逃逸。

后来,美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒将这个奇怪的天体命名为“黑洞”。

后来,通过斯蒂芬霍金对黑洞的进一步研究,黑洞的秘密也被揭开了。

但是在此之前,科学家们只是推测没有人见过它的真实形式。直到今年4月,太空观察小组才拍摄了这张备受期待的黑洞照片。

我们常说黑洞,究竟什么是黑洞?

严格地说,黑洞不是一个“洞”,而是一个存在于太空中的特殊天体。

黑洞就像一个“无底洞”,吸收周围的一切,甚至光也无法逃脱。黑洞不能被直接观察到,但是它们的存在可以通过吸积盘、喷射现象等间接知道。

黑洞最初实际上是一颗巨大的老化恒星,有资格成为黑洞恒星,其质量应该达到太阳质量的十倍以上。恒星通过内部核聚变发出光和热,但是恒星中心的“燃料”是有限的,将被消耗掉。恒星的内部能量不足以支撑外壳的重量。在外壳的巨大压力下,恒星的内核开始坍塌。

最终,所有的物质都会收缩到体积几乎无限小而密度极大的程度。这就是奇点。奇点有非常大的质量和非常小的质量,形成一个强大的引力场(看起来像一个黑色的“势力范围”),吸收周围的物质,甚至光也被吸入。

这个“势力范围”被称为黑洞半径或事件视界。迄今为止,黑洞已经诞生。

新生的“小黑洞”饿了,开始把较小恒星的气体撕裂到一边。在被黑洞吞噬之前,气体会在视界外形成一个圆盘,成为“吸积盘”,这是科学家定位黑洞的重要依据。当吸积气体过多时,一部分气体会沿着磁场移动,喷射出高速高能物质,这就是喷射流。它促进了新恒星的形成,也能调节星系的进化。

因此,黑洞连接着恒星的死亡和重生。它就像银河系秩序的调节器。尽管它具有破坏性,但也孕育了活力。

许多人关心的一个问题是人们是否能通过黑洞穿越时空。

黑洞是一个时间和空间的区域,在那里重力很强,时间和空间被严重扭曲,所以人们可以预期它的对称性会被打破。然而,随着人们远离黑洞,时空曲率变得越来越小。在离黑洞很远的地方,时空看起来非常像平坦的时空。

电影《星际穿越》给出了这些想法的一些图片。男性宿主通过黑洞进入五维空间,在那里时间不再是看不见的和无形的,而是以三维形式出现,在那里你可以随意穿梭和触摸。

电影《星际穿越》中的五维空间

通过黑洞穿越时空,科幻电影中的这种场景理论上是可能的。但问题是,以人类目前的技术,仍然不可能克服巨大的重力,把人安全地送到黑洞的中心。

我们无法预测未来,但我相信将会有无数的“斯蒂芬·霍金”(stephen hawking)带领人类探索宇宙的奥秘,因为人类对宇宙的探索从未停止过。

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