掉入黑洞之后發生的事情：聽說可以看見未來？

自廣義相對論預言黑洞的存在以來，黑洞這種神秘天體一向是物理學前沿的研究熱點。黑洞里事實是什么樣子？進入黑洞的物體真的再也出不來了嗎？因為黑洞的奇奧性質，很多科學家和科幻作者進行了斗膽的猜測，此中比力出名的是霍金在《時候簡史》一書中曾提到一種猜測，或許黑洞會經由過程蟲洞與一個白洞毗連，穿過黑洞的物體味從宇宙另一個處所的白洞中呈現。

（來歷：麻省理工科技評論）

藝術家 Anish Kapoor 曾設計了一個名為“Descent into Limbo”的藝術品，經由過程涂有可以反對 99.8％的紫外線、可見光和紅外線的涂料，給人一種“深不見底”的感受。參不雅者可進入立方體房間，在房間的地板中心就是這一深 2.5 米的圓洞，這不禁讓人聯想到黑洞：即使傳布速度最快的光也無法逃走它的魔掌。

固然這個展品與實際宇宙中的黑洞相差甚遠，但小編仍是借此機遇來和大師腦補一下“實際中人失落進黑洞會發生什么”。

圖 | 由藝術家 Anish Kapoor 所設計的 Descent into Limbo（1992）。（來歷：波爾圖今世藝術博物館）

黑洞之旅

假設我們有一艘進步前輩的飛船，可讓你在有生之年進行一次黑洞之旅，在抵達黑洞四周后，映入你眼簾的應該是一個烏黑的洞，以及一些障礙在洞上方，不久前被吞噬的恒星的碎片圖像。之所以說是圖像，是因為黑洞所發生的引力會使由落入物體所發出的光線發生紅移。從外界看，落入物體的活動會變得越來越慢，最終障礙在視界上方，慢慢變紅，變暗，直至消逝（不雅測時候足夠長）。阿誰烏黑的洞的鴻溝即是黑洞的視界，也就是黑洞內光也無法逃出的范疇，整個洞真的是漆黑一片，活像是偌年夜的宇宙在此處被人揭去了一塊。

此時，你穿上了特制的航空服，縱身一躍，決議到視界一探討竟。鄙人落過程中，你身體的分歧部位會因相對黑洞中間的朝標的目的而受到分歧的引力感化，你會看到四周光線被扭曲地不當作樣子，黑洞外部的景色也是以變的烏煙瘴氣，你的移動速度也會越來越快，固然速度的概念已沒有了意義，而你也不克不及感知到“速度”的轉變。跟著你逐漸接近視界，你的雙眼所能捕獲到的光線會越來越少，你會感受四周變的越來越黑，而最終當你抵達視界時，你的面前將是一片暗中。

對于黑洞外的宿世界來說，此時的你若不在進入視界前選擇分開黑洞（假設航天服威力壯大），一切便已當作心猿意馬局，因為你遷就此一向標的目的黑洞中間墜落，直至達到奇點，并很可能在這一過程中被引力撕碎（物體在黑洞內各部位受力差別過年夜，特制航天服也沒用了，場景近似于被捕捉的恒星在被扯破后會被引力拉當作一根彎曲的“面條”）。固然在這一過程中你將可能有機遇切身體味一波各類現代物理學理論的崩塌，但說真話，那會兒的你應該并不會太在意這些事兒，因為你即將迎來自身生命的終結，也就是滅亡。

（來歷：麻省理工科技評論）

但其實你事實何時會死取決于黑洞的巨細，你身體各部位在黑洞內受到的引力巨細有所分歧的現象被物理學家們稱為“潮汐力 (tidal force)”，源于由極端引力所引起的時空扭曲。這種潮汐力的巨細與（M/r^3）當作正比（此處 M 為黑洞質量，r 為黑洞半徑），也就是說黑洞的半徑約年夜，你的存活幾率也就越年夜。所以從理論上來說，若是黑洞的半徑足夠年夜，進入黑洞的人便能在世（不借助超等航天服）進入黑洞視界，但最終此人仍是會抵達奇點，并在從視界到奇點的這段旅程中喪命，分歧的只是喪命的時候（以失落入黑洞之人自己為參考系）。

那么，飛船上的人會看到什么？

正如之前所提到的，因為紅移的關系（你可從另一個角度理解為是光子的逃逸時候有限，最終不敵奇點所造當作的時空扭曲而無法逃出），飛船上的人所看到你在墜落過程中會變得越來越慢，逐漸變紅并變得越來越暗，并在你的影像于視界上消逝前就已返航。

關于相對論的聯想——短暫的“長生”？不存在的

固然相對論認為失落入黑洞的你所履歷的時候相對外界來說會跟著你逐漸接近奇點而變得無限長，但對你來說抵達奇點畢竟也只是個時候問題（以你自身為坐標系的時候），你終將會抵達奇點，并在抵達前被撕得破壞。是以即便對外界來說你的墜落過程持續了好久，對你來說也沒有意義。

這里會有人問，既然外界的時候相對于失落入黑洞的人的時候會變得越來越短，失落入黑洞的人是否有機遇看到“將來（相對于黑洞外的人）”呢？

因為，就像外部不雅察者在不雅察墜入黑洞的物體時所看到的圖像取決于光線從物體上被放出后履歷了什么一樣，內部不雅察者所看到的外部氣象取決于光線在被內部不雅察者領受前履歷了什么，而這取決于黑洞四周和內部的現實環境。

有人認為在某些黑洞內，在世進入視界的人若是標的目的后看便能看到在他之后所有進入黑洞的物體，標的目的前看則能看到所有在他之進步入黑洞的物體，但問題在于，今朝我們尚無一套當作熟的理論可以或許描述黑洞內部的環境，就像之前所提到過的，任何已知的物理法例都將在黑洞內掉效。沒人真的地知道在那兒到底會發生什么，所以我們今天所談及的一切還都只是一種“猜想”，并非“有依據的事實”。

發表于 2018-09-13 00:00
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