黑洞,是宇宙中最恐怖的天體,現有物理法則一旦遇到黑洞都束手無策,全部失效了。因為黑洞往往會與無限這種抽象概念聯系在一起,抽象是一個相當抽象的概念,無法具體描述出來,而我們的世界恰恰是具體的,萬事萬物都可以描述出來。
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黑洞的引力巨大。我們都知道引力的本質其實是時空彎曲,時空彎曲得越厲害,代表引力越大。而黑洞這種天體能把時空彎曲到極限。
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通俗理解就是,時空是很有彈性的,而黑洞可以把時空無限拉伸,甚至直接把時空穿透,在時空結構中創造出一個洞,而奇點就位于洞的無限遠處。
當然,以上只是理論上的分析,現實中誰也不知道黑洞是不是真的穿透了時空結構,也很難通過實驗去驗證。
這里有必要強調一下,所謂的黑洞其實就是奇點本身,是沒有體積的。我們平時所講的黑洞大小,指的當然不是奇點的大小,而是黑洞事件視界的范圍,是以奇點為圓心,史瓦西半徑為半徑的球面。
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話說回來,奇點撕裂時空,把時空拉伸到無限遠的地方,最終會通向哪里呢?
科學家們就猜測很可能通向更高的維度,或者是平行宇宙。
最終到底通向哪里,我們并不知道,或許永遠也不知道。但是由于黑洞無限壓縮時空,就像重物壓縮彈簧床那樣,靠近黑洞的物體當然會不可避免地墜落到壓縮的時空結構里,除非物體距離黑洞足夠遠,速度足夠快。
距離是我們能夠控制的,但速度就不行了,因為我們的宇宙存在光速限制,任何物體的速度都無法超過光速。通過相關的物理學公式,我們就可以計算出當一個物體的速度達到光速,距離黑洞多遠才不會掉進黑洞里面。
計算結果就是:事件視界。只要物體沒有越過事件視界,同時速度足夠快,就不會墜落到黑洞創造的無限深的洞里。而一旦越過事件視界,即便是光速飛行,也逃不出來了。
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不過,由于黑洞吞噬一切物體,哪怕光也不例外,意味著黑洞不反光也不發光,因此我們是無法直接看到黑洞的。當時間長了之后,掉進黑洞創造的時空“陷阱”里,掉進去的物體,最終都會無限逼近奇點,體積當然也會變得無限小,密度無限大。
結果就是黑洞的質量和體積(事件視界的大小)不斷增大,創造出的時空陷阱也越來越大。
而如果墜落到黑洞的物體真的前往了更高的維度或平行宇宙,那么從我們這個維度計算的黑洞質量就不再是一個封閉的數值,質量和能量自然也就不再守恒了。
剛才講了,我們所在的宇宙觀測到的所有事物,不管是光還是其他事物,都受到光速限制的約束,即便是光本身想從黑洞里面飛出來,也是不現實的,因為光線墜落到了一個無限深的時空陷阱里,假設光線能飛出來,也需要無限長的時間,就等同于飛不出來,我們也完全觀測不到。
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所謂的黑洞事件視界,其實就是這個意思。一旦越過事件視界,結果就是有去無回,不可避免地超奇點墜落,永遠沒有回頭路。
也就是說,黑洞的逃逸速度超過了光速,而我們的世界存在光速限制,因為無論如何都不可能逃脫黑洞的魔掌。
黑洞當時不是二維的黑洞,通俗來講就是一個黑球,只是很多時候黑洞的模樣被簡化了,二維的黑洞更符合我們的直觀印象。
如果真的像科學家們預測的那樣,黑洞奇點真的通向高維度,意味著我們的宇宙會不斷損失能量。漫長的時間過后,所有的恒星,所有物質都會被黑洞吞噬,屆時整個宇宙都將陷入一片死寂,到處都是黑洞。
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而宇宙就像一張千瘡百孔的破網一樣,破破爛爛,到處充滿了黑洞。而黑洞的密度又是無窮大的,宇宙很可能會無法承受而最終發生崩塌,無數個黑洞撞擊到一起,朝向另一個維度噴發,把吞噬的物質都噴發到另一個維度。
而另一個維度的宇宙,就會上演奇點的劇烈噴發,并開始無限擴張,這就是所謂的宇宙大爆炸。
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這是不是意味著宇宙的死亡和新生呢?其實不是這樣的,應該是無數個宇宙的不斷新生和死亡,不同的宇宙通過更高的維度傳遞能量和信息。
雖然高維度假說很難得到驗證,但利用高維度思想確實很容易解釋某些宇宙未解之謎,比如說,引力是自然界中最弱的基本作用力,你可以輕松舉起一個嬰兒,或許你不知道,你舉起嬰兒的舉動很了不起,因為你是在對抗整個地球對嬰兒的引力,可見引力有多微弱了。
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引力為什么這么弱?有科學家認為,引力可能泄漏到了高維度。著名科幻電影《星際穿越》就利用了這種設想,男主人公在五維度時空通過引力與四維時空的女兒交流。
最后說明一下,以上觀點并沒有切實的證據,大部分都是一些科學假設,還有一些是腦洞大開的設想,希望能給伙伴們一些啟發,當然也歡迎提出不同的意見,一起交流!
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