黑洞在各種科幻小說、電影里多次出現,最為著名的就是《星際穿越》了。《三體3——死神永生》中描述了這樣一個黑暗森林宇宙,宇宙級文明把自己的生存作為第一要務,甚至不惜以最大的惡意去揣測其他宇宙文明,這樣的猜疑鏈戰爭不斷升級,它們甚至犧牲自己的生存空間,將宇宙不斷“降維”。
按照上面的說法,貌似黑洞里應該是低維宇宙,然而《星際穿越》中,男主進入黑洞,卻發現這是一個高維宇宙。在這里,男主發現自己身處一個時間矩陣當中,他可以過去各個時間點發生的故事。所以什么是黑洞?黑洞里面究竟有什么?為什么掉進黑洞里就算是終結了呢?
01什么是黑洞?
最簡單理解黑洞的方法大家都懂,在一個軟床墊上放一個蘋果和一個鐵球,床墊發生了凹陷,我們可以說床面發生了扭曲,附近的玻璃小球當然容易掉向蘋果或鐵球,好似受到了它們的吸引。以床面類比時空,以蘋果鐵球類比物質,那就是物質可以使時空扭曲,這就產生了引力效應。
越重的東西讓床面扭曲越嚴重,鐵球比蘋果造成的凹陷更大,同理,太陽比地球對時空的扭曲更大。如果是更大質量的東西呢?它們會對我們這可愛的“時空床墊”怎么樣?會把它砸穿嗎?
所以說,如果有人問進入黑洞后究竟能看到什么?其實上面已經提到了幾個答案:蟲洞、白洞、低維宇宙、高維宇宙和平行宇宙。有點像所有科幻小說的基礎。
02終結?
那么為什么黑洞又算是終結呢?
根據廣義相對論,如果你掉入黑洞以后,因為被黑洞的強大引力加速的緣故,你所感受到的墜落至黑洞奇點的時間跟外部的人所經歷的時間是不同的。對外面的人來說,隨著你逐漸靠近奇點(其實在你掉落到黑洞的視界內后外界就已經無法觀測到你了,我們借用一下外界可以觀測到你來描述下墜落進宇宙的過程),你的下墜速度是越來越慢的,慢到宇宙毀滅了你還沒有墜落到奇點。
倘若你在這個過程中沒有被黑洞的潮汐力撕扯碎的話依然活著的話,對你來說,很短的時間內,宇宙就從你墜落前的狀態像影視中的鏡頭快放一樣(當然時間流速不知道比影視中的快放要快多少倍,而且這個流速還是在極速增加之中的),迅速的演變直到宇宙毀滅(說實話宇宙的毀滅并沒有一個具體的定義,倘若黑洞不滅,你也不死的話,我們可以說你是可以共存到無窮遠的未來的,只是這對于墜落者來說,并無價值),倘若你進去視界后向后看,有人說會看到未來(但即便看到了,你也沒有時間去思考映入你眼中的未來的光景,因為你的時間流速太慢了)。
準確的說,其實那不是未來,是真實發生了的事情,因為你度過一秒,外面可能會度過幾十億年(數據是隨意舉的)對于一個墜入視界中的人來說,就跟看到了未來一樣。
所以,我們可以說,當一個人掉落進黑洞的時候,宇宙就終結了。
霍金曾經說過:“‘黑洞’是科學史中極為罕見的情景,在沒有任何觀測到的證據證明其理論是正確的情形下,作為數學的模型被發展到非常詳盡的地步。”所以宇宙的神奇之處還要我們進行長時間的探究。
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