的黑洞的力量是不是也是力量失控的结果

作者:口述 人人公司董事长 陈一舟 采访整理 南方周末记者 谢鹏

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11月24日消息,黑洞里面究竟隐藏着什么神秘力量?才能导致任何靠近它的物体都会被吸走?作为宇宙中最神秘的天体,黑洞能吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质,有科学家猜测穿过黑洞可能会到达另一个空间,甚至是时空。

那么我们人类掉进一个黑洞会发生什么?据外媒报道,在你落入黑洞的一瞬间,现实将会被一分为二。在其中一种场景中,你将瞬间化为灰烬,而在另一种场景下,你几乎毫发无损,并且这两种情形可能都是真实的。

黑洞是一类诡异之地,在这里我们所熟知的物理定律不再有效。爱因斯坦指出,黑洞的引力会弯曲时空,造成时空本身发生扭曲。因此如果有一个密度足够高的物体, 时空将发生严重扭曲,以至于在这个物体周围的现实时空之中形成一个类似凹陷的区域,这就是黑洞。当一颗大质量恒星耗尽其燃料之后发生爆炸塌缩,这一过程将 足以产生这样奇异的超级致密天体。当超大质量恒星的死亡核心在自身质量作用下不断收缩,它周围的时空随之扭曲。它的引力开始变得如此之强,以至于光线也无法逃离它的掌控:在这颗恒星原先所在的位置上,一个新的黑洞出现了。

黑洞最外层的是它的事件边界,也就是光线恰好开始无法逃离的引力范围边界。在这一区域之外,光线还可以逃离,而一旦越过这一边界,任何逃离的努力都将是徒劳 的。事件边界蕴含着巨大的能量。此处的量子效应会产生强大的高温粒子流并向外辐射,这就是所谓的“霍金辐射”。这是以英国著名天体物理学家霍金教授的名字 命名的,因为是他最先预言了这种辐射效应的存在。只要给予足够的时间,这种霍金辐射将最终耗尽黑洞的所有质量并导致黑洞的最终消亡。

随着你逐渐深入黑洞,时空变得更加扭曲,直到抵达黑洞的核心——在这里,时空的扭曲达到无限程度,这就是“奇点”。在这里空间和时间不再有意义,我们所熟知的,基于时间与空间概念的物理学定律也将全部失效。

那么在这里究竟将发生什么?另一个宇宙?混沌?或是通往小时候书架的后面?没有人知道答案。

落入黑洞时会发生什么——你死了,但同时你活着

那么如果有一天你真的不幸落入其中一个黑洞之中,将会发生什么?首先我们假想你拥有一个名叫“安妮”(Anne)的同伴。你正朝着黑洞落去,而她仍然处于安全的距离外惊恐万分地观察着眼前的景象。从此刻开始,她将目睹一系列奇异现象。

随着你朝着黑洞的事件边界不断加速下落。安妮将会看到你的身体逐渐被拉长并扭曲,就像透过一个放大镜观察你的感觉。并且随着你越来越接近事件边界,安妮会发现你的移动速度似乎变得越来越慢,就像在看慢动作镜头。

你没有办法向她呼喊,因为空间里没有空气,但你想到用自己的iPhone手机,利用闪光的方式向安妮发送一段摩尔斯电码(真的有一个这样的app)。然而你发出的信号向外传递的速度同样非常缓慢,光线的波长已经在强大的引力场中被严重拉伸,频率变得很低:“我很好。。。我   很   好。。。  我。。。。。。。很。。。。。。。好。。。”

当你最终抵达事件边界,安妮会发生你静止了,仿佛某人按下了暂停按钮。她会看到你还在那里,一动不动,拉伸的身体开始被烈焰吞噬。

在安妮看来,你已经因为空间的拉伸,时间的静止和霍金辐射产生的高热,在甚至还未跨越事件边界的时候变已经化为灰烬了。

然而,在我们为你准备葬礼之前,先让我们忘掉安妮的报告,转而从你自己的视角来看一看这段时间里你究竟经历了什么?好吧,现在更加诡异的事情出现了:你觉得什么事都没有发生。

在你的下落过程中,你将感受不到拉伸,减速或是可怕的辐射。这是因为你正处于自由落体状态下,因此你感受不到重力的存在——爱因斯坦将这称之为自己“最令人愉悦的想法”。

毕竟,事件边界并不是一堵砖墙,而只是一种空间上的无形边界。一名位于外部的观测者无法目睹这一边界内部的事件,但这对于你而言不是问题——对你而言,这里并不存在什么边界。

当然,如果你正落入的是一个较小型的黑洞,那么你的确会有大问题。你将感受到强大的引力作用:你的腿部感受到的引力要比头部强大的多,你将会像一根意大利面条那样被拉长。但幸运的是你现在落入的是一个大型黑洞,其质量是太阳的数百万倍,在这种情况下,那种会将人撕碎的引力差将变得非常小,几乎可以忽略。

理论上说,在一个足够大的黑洞中你可以正常的度过余生,直到最终落到黑洞中央的奇点上迎来死亡。

“正常”——有多正常?你可能会有这样的疑问,因为此时的你正坠入时空连续体中的裂隙,完全不以自己的意志为转移,没有办法回头——一定没有人能够体会你的感受。

但奇怪的是,实际上从某种角度来看,我们是能够体会你的感受的——你是从空间上,而是从时间上——时间之河永恒地向前流淌,不以我们的意志为转移,我们只能随着时间向前走,没有办法回头。

这并不仅仅是一个比方。黑洞将空间和时间扭曲到了一个极端的程度,以至于在黑洞内部,时间和空间已经互换了角色。从某种意义上说,是时间将你推向最后的奇点。你无法回头逃离黑洞,一如我们无法回头,回到过去。

  人类生活在黑洞之中?我们的世界乃至整个银河系都只是一个黑洞?科学家提出了一个这样骇人听闻的假说,这个假说的真实性能有几分?

  传统的理论认为我们的宇宙形成于一次大爆炸:当前的宇宙学认为我们的宇宙诞生于一次大爆炸,之后宇宙空间出现指数式的膨胀,最终演化成我们现在所看到的宇宙,但有研究人员认为我们可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。

形成这一理论的前提需建立在宇宙大爆炸之前存在一个“种子”式的超密物质,其形成于黑洞中,并引发了产生其他粒子的连锁反应。该理论还认为我们的宇宙还存在平行宇宙,如果我们落入黑洞,那么将进入另外一个平行宇宙中。

  基于该理论,人类文明似乎是被“囚禁”在一个黑洞之中:黑洞本来就是宇宙中最为神秘的天体之一,关于黑洞的许多物理性质、时空特点仍然没有弄清楚,可研究人员却提出了黑洞中存在宇宙文明的假说,这使得黑洞之谜变得更加扑朔迷离。

基于该理论,黑洞不仅是宇宙中恐怖的毁灭性力量,同时也是可能存在宇宙文明的神秘时空,更加夸张的理论认为我们人类存在于一个黑洞,并且永远存在这个黑洞,我们无法从这个黑洞中逃脱,这有些像被“囚禁”了的文明,即便是再高级的宇航技术也无法脱离这个时空。

  如果我们落入银河系中央黑洞,或将前往另一个平行宇宙:研究人员认为,正是由于我们处于一个黑洞之中,那么我们只要进入另外一个黑洞,就可以通往另一个宇宙,比如我们如果落入银河系中央400万倍太阳质量的黑洞之中,那么我们就可以前往另外一个平行宇宙。美国纽黑文大学的研究人员Nikodem Poplawski 认为在过去的数年内,许多理论物理学家在探索我们所处的宇宙空间到底处于何处,是否存在平行宇宙,如果存在平行宇宙,那么我们该如何进入平行宇宙呢。

  研究小组认为在宇宙大爆炸之前存在有限而致密的时空:根据爱因斯坦的预测,黑洞内部处于无限密集的时空,但是该研究小组认为这个情况可能相反,即便是非常致密的空间也是有限的,Nikodem Poplawski博士认为在宇宙大爆炸之前存在一个有限时空的致密物质形式,其形成于一个黑洞之中,这个看似无限致密的时空可以看成是一个“种子”,其比我们现在所发现的任何粒子都要小万亿倍,但该时空内却可以存在引发其他粒子形成的连锁反应,于是就可以演化出我们现在的银河系、太阳系以及人类。

  人类文明可能存在于一个黑洞之中:如果我们的宇宙与大爆炸之前的超致密“种子”有关,那么我们则可能生活在一个黑洞之中,俄罗斯宇宙学家Vyacheslav Dokuchaev认为如果生命可能存在于超大质量黑洞中,那么它会最先进化成更加先进的文明。

  俄罗斯科学家称黑洞中的文明可最先演化至更高级的文明类型:Dokuchaev曾经在2011年于俄罗斯科学院核能研究所发表了许多黑洞研究的成果,有证据显示在黑洞内部可以存在一个时空,其时间和空间处于稳定的状态,宇宙生命可能存在其中,而处于黑洞中的文明可能达到了卡尔达舍夫等级中III型文明的程度。

  不管怎么说,这个消息无疑是一个重磅炸弹,挑战着我们的认知。

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