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黑洞中心的奇点那么怪异,它是否连通另外一个宇宙?

对于黑洞,人类对它知之甚少。1916年,一位伟大的物理学家提出了广义相对论,他就是爱因斯坦,在他的广义相对论中,可以简洁地用一句话来描述爱因斯坦的时空观,质量决定时空如何弯曲,时空弯曲决定物质如何运动。爱因斯坦他自己对于他的这一理论抱有很大的信心,他曾经说,别人都认为空间与时间是相互独立的,而我认为时间与空间是一起的,如果我不提出来广义相对论,可能今后五十年内都不会有人提出来。

爱因斯坦

爱因斯坦在1916年正式发表了广义相对论,并在论文中给出了引力场方程,同一年,正在欧洲一战战场上服役的德国物理学家史瓦西,他就给出了爱因斯坦引力场方程的首个方程解,这个解表示的意思就是1969年物理学家惠勒所定名的黑洞。

这个解反映了什么呢?

如果大量的物质聚集于空间中的某一点,这个点的周围会存在一个“界面”,若是有物质包括光线掉进这个“界面”里,就无法出来。这个界面,科学家称其为“视界”。物质一旦进入,就会头也不回地向着“奇点”聚集,物质将全部坍缩至中心奇点。

黑洞

在宇宙中,当一颗大质量恒星发生超新星爆发之后,由于整颗星体的物质抵抗不了引力坍缩,而会一直坍缩下去,全部坍缩至临界半径时,就再也无法克制住了,将继续全部的坍缩至奇点,形成黑洞,并在它周围形成一个视界,任何物质落入视界,也将被吸入奇点中。

有人问,那么多的物质全部聚集在一个体积无限小的奇点中,这实在是让人无法相信,物质会不会通过了奇点之后,抵达了另外一个宇宙呢?

我们知道在广义相对论中,物质的质量会决定时空如何弯曲,打个比方,用一个弹簧垫子来描述时空,如果放一个铁球上去,铁球会凹陷下去,在铁球的周围会出现一个凹坑,且铁球越重,凹坑越深,任何物质在凹坑的边缘处都会掉入凹坑中,这也是引力的相对论描述,它并不是吸引力。黑洞在时空中的表现是怎样的呢?像图中这样,它似乎要把时空床垫压穿了。

黑洞时空弯曲

但无论黑洞怎么样,它还都是本宇宙中的一员,它所吸收的物质并没有吐在另外的宇宙中。1964年,物理学家诺维科夫提出了“白洞”这个概念,他认为黑洞吞进去的物质可以由白洞吐出来。霍金对于此提出了自己的看法,也就是我们常说的霍金辐射理论,霍金认为,黑洞也会辐射,并不是只进不出,只要有足够的时间,黑洞也会蒸发完毕,质量越小的黑洞越“热”蒸发得越快,质量越大的黑洞蒸发得越慢,白洞其实就是黑洞本身。

星际穿越

黑洞是一个非常有趣的科学问题,因为关于它有很多的科学猜想,这些猜想都还未得到关于它的观测证据来证实它,不过,依据现在已有的看法来看,黑洞确实存在,它产生于我们的宇宙中,也将消逝于我们的宇宙中,与其它的宇宙好像并没有什么关联。至于存不存在其它宇宙,这都还是一个大问题呢。

文/科幻船坞

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