黑洞在各种科幻小说、电影里多次出现,最为著名的就是《星际穿越》了。《三体3——死神永生》中描述了这样一个黑暗森林宇宙,宇宙级文明把自己的生存作为第一要务,甚至不惜以最大的恶意去揣测其他宇宙文明,这样的猜疑链战争不断升级,它们甚至牺牲自己的生存空间,将宇宙不断“降维”。
按照上面的说法,貌似黑洞里应该是低维宇宙,然而《星际穿越》中,男主进入黑洞,却发现这是一个高维宇宙。在这里,男主发现自己身处一个时间矩阵当中,他可以过去各个时间点发生的故事。所以什么是黑洞?黑洞里面究竟有什么?为什么掉进黑洞里就算是终结了呢?
01什么是黑洞?
最简单理解黑洞的方法大家都懂,在一个软床垫上放一个苹果和一个铁球,床垫发生了凹陷,我们可以说床面发生了扭曲,附近的玻璃小球当然容易掉向苹果或铁球,好似受到了它们的吸引。以床面类比时空,以苹果铁球类比物质,那就是物质可以使时空扭曲,这就产生了引力效应。
越重的东西让床面扭曲越严重,铁球比苹果造成的凹陷更大,同理,太阳比地球对时空的扭曲更大。如果是更大质量的东西呢?它们会对我们这可爱的“时空床垫”怎么样?会把它砸穿吗?
所以说,如果有人问进入黑洞后究竟能看到什么?其实上面已经提到了几个答案:虫洞、白洞、低维宇宙、高维宇宙和平行宇宙。有点像所有科幻小说的基础。
02终结?
那么为什么黑洞又算是终结呢?
根据广义相对论,如果你掉入黑洞以后,因为被黑洞的强大引力加速的缘故,你所感受到的坠落至黑洞奇点的时间跟外部的人所经历的时间是不同的。对外面的人来说,随着你逐渐靠近奇点(其实在你掉落到黑洞的视界内后外界就已经无法观测到你了,我们借用一下外界可以观测到你来描述下坠落进宇宙的过程),你的下坠速度是越来越慢的,慢到宇宙毁灭了你还没有坠落到奇点。
倘若你在这个过程中没有被黑洞的潮汐力撕扯碎的话依然活着的话,对你来说,很短的时间内,宇宙就从你坠落前的状态像影视中的镜头快放一样(当然时间流速不知道比影视中的快放要快多少倍,而且这个流速还是在极速增加之中的),迅速的演变直到宇宙毁灭(说实话宇宙的毁灭并没有一个具体的定义,倘若黑洞不灭,你也不死的话,我们可以说你是可以共存到无穷远的未来的,只是这对于坠落者来说,并无价值),倘若你进去视界后向后看,有人说会看到未来(但即便看到了,你也没有时间去思考映入你眼中的未来的光景,因为你的时间流速太慢了)。
准确的说,其实那不是未来,是真实发生了的事情,因为你度过一秒,外面可能会度过几十亿年(数据是随意举的)对于一个坠入视界中的人来说,就跟看到了未来一样。
所以,我们可以说,当一个人掉落进黑洞的时候,宇宙就终结了。
霍金曾经说过:“‘黑洞’是科学史中极为罕见的情景,在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下,作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。”所以宇宙的神奇之处还要我们进行长时间的探究。
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