走进黑洞

1916年,爱因斯坦发表广义相对论,这个广义相对论是自牛顿之后最为耀眼的物理学成就,没有之一。该理论预言了黑洞,但直到1969年,才被物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为黑洞。众所周知,黑洞就像是宇宙中的深渊大口,可以吞噬一切试图接近它的物质,包括光线,所以人类无法直接观测到黑洞,但可以通过黑洞对它周围施加的引力作用而寻到它的蛛丝马迹。

黑洞具有角动量、电荷这些物理性质,因而可以根据这些性质将黑洞划分为几个种类,即:

不旋转不带电荷的一般黑洞,史瓦西黑洞,我们常常讨论的黑洞就是这种,它是由超大质量的恒星经历超新星爆发而来的,不过史瓦西黑洞的形成过程过于理想化,宇宙中的恒星都是有角动量的,在超新星爆发的过程中,多多少少会残留一些角动量,所以宇宙中的黑洞一般是旋转的。

不旋转带电荷的黑洞被称为R-N黑洞,而旋转不带电荷的黑洞被称为克尔黑洞,星际穿越中的那个巨大的黑洞就是克尔黑洞,可以看到它在高速旋转。

旋转且带电荷的黑洞被称为克尔-纽曼黑洞。

探测黑洞

通过引力波可以探测到黑洞的存在,2015年9月14日,科学家首次探测到引力波,3月后科学家又探测到了一次,2017年1月4日,2017年8月14日分别又探测到了引力波,科学家认为这四次引力波的成因是黑洞碰撞合并造成的,由于两个高速绕转的黑洞在碰撞之后会损失质量,这部分损失的质量就转化为了能量,以引力波的形式向外界广播,科学家只需要收到这些信号,就可以窥探黑洞的奥秘。

当然还有其它方法,这里不做介绍了。下面说说穿越黑洞会有什么神奇的现象?

通常大质量的黑洞,其视界周围很温和,引力变化较为平缓,可以安全通过,在星际穿越中,库珀就安全地越过了黑洞的视界,因为星际穿越中的黑洞就是一个非比寻常的大质量黑洞。越过黑洞视界之后,如果你回头看,那将是令人很不安的景象。

外面的星光逐渐的缩小为一个点,颜色从红色变为白色再变为蓝色,最后消失,此时的感觉就像真正的与世隔绝了。如果此时后悔,后悔也没有用了,因为无论如何也出不去了,接下来迎接的将是无穷无尽的黑暗,其终点就是黑洞的奇点,别无出路了。

想通过黑洞回到过去那是不可能的,即便在星际穿越中,库珀也没能回到过去,即便他有五维文明的帮助,他也只是回到了现实空间中,他的年龄已经是120多岁了,但面貌仍然像刚离开时的样子,这是因为黑洞的巨大引力所带来的相对论效应,在引力强的地方时间流逝的慢,时间是相对的,可以被拉伸可以被压缩,但不可以回到过去。