这是科幻电影《星际穿越》中的画面,我们眼前这个庞然大物正是黑洞 。
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只不过影片中的黑洞,比我们目前所知的任何黑洞都要大 。按照影片的设定,这是一个具有1亿倍太阳质量,史瓦西半径超过地球公转轨道半径,也就是超过1亿4960万公里,且高速自转的克尔黑洞 。虽然影片故事是虚构的,但是在茫茫宇宙中,却并不排除这种超大质量黑洞的存在 。
其中在我们银河系的中心,便存在着一个,史瓦西半径高达2400万公里的超大质量黑洞!那么这个黑洞的存在,到底有多可怕呢?
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在电影《星际穿越》中,男主角乘坐宇宙飞船成功进入了黑洞,在黑洞视界的内部,他来到了一个全新的更高维度的时空 。在这里,他就像梦魇一样,可以随意穿梭于任何时间线的任何地点 。由此,他才得以给过去的女儿提供了一些提示 。而等他从黑洞出来,躺在医院的时候,他却惊讶地发现,自己仅在黑洞待了几个小时的时间,而此时的女儿却已经白发苍苍,变成了一个年龄比自己还大的迟暮老人 。
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从理论上来说,这样的电影桥段,在现实中的确是有可能实现的 。因为黑洞的存在,不同于宇宙中普通的天体,因为其具有超大的质量和极小的体积,这就使得它的密度近乎于一个“无穷”的数值,这样一来,黑洞便具备了扭曲附近时空的能力 。如果从我们所处的四维时空来理解黑洞,那它就像一个在四维时空的平面中,硬生生制造出了一个“无底深渊”的存在 。
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当我们身处这个“无底深渊”的附近,也就是黑洞视界周围的时候,虽然我们自己可能不会存在任何异样的感觉,但是我们周围的时间流速,却会因为时空曲率的增大,而变得越来越慢 。因此,电影《星际穿越》中,男主从黑洞出来,发现自己女儿变成白发苍苍的老人,在现实中的确是存在一定理论依据的 。
不过话说回来,虽然在理论上,可以通过滞留在黑洞视界附近求得“永生”,但是要想做到这里的“滞留”,以我们目前甚至未来几百年的科技水平来说,却几乎是不可能实现的 。这究竟是怎么回事呢?
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就拿我们银河系中心的银心黑洞——人马座a*来说,虽然它的史瓦西半径没有《星际穿越》中的黑洞大,但是却也同样高达2400万公里,而它的质量也要超过400万倍的太阳质量 。这样的数字虽然看上去并不起眼,但是却让它拥有了运转整个银河系的能力 。
要知道的是,整个银河系的直径足有10万光年!
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在这里需要补充一点的是,银心黑洞运转整个银河系,强大的引力自然是一个重要的因素,但是引力却并非决定性因素 。毕竟比起银河系10万光年的直径来说,银心黑洞2400万公里的半径,可能连一粒尘埃都算不上 。
之所以其能拥有运转整个银河系的能力,最根本的原因其实是,它旋转的引力带动了外围的天体以及暗物质运动,而这些天体和暗物质的转动,又带动了更外围的天体以及暗物质,以此类推,才得以最终带动整个银河系的运转 。
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由此我们不难看出,这颗银河系中心的黑洞到底拥有多大的能量 。也正是因此,要想在其视界附近滞留,除非我们能够拥有足以抵抗其巨大引力的能力,而要想拥有这样的能力,即便是耗尽我们太阳系所有的能量,也都只会如同泥牛入海一般,被它在一瞬间“淹没” 。
当然,这还并不是最可怕的,最可怕的是,在被黑洞的引力俘获之后,我们根本不可能跟影片中一样,进入一个能够随意游走在四维世界的五维时空 。而是会被黑洞的引力无情拉扯,并在瞬间“蒸发”为原子级别的物质,最终跟黑洞融合在一起 。
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当然,在科学界也存在这样一种假说,那就是黑洞就像一个“新世界”的入口,物质化为原子进入,然后经过一个通道之后,从它另一头的白洞里,再重新被喷溅出来从而组合成新的物质 。而黑洞与白洞之间的这个通道,也就是我们常说的“时空隧道”——虫洞 。
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