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Suning 肃宁

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掉進黑洞不會死!那麽到底發生了什麽?

本文发布时间: 2016-Feb-21
本文内容:

導讀:科學家認為,也許掉入黑洞並不一定意味著死亡,你的命運或許會變得比你想像中的更加神奇、怪異,因為在一個場景裏你已化為灰燼,而在另一個場景裏,你還好好地活著。【科技訊】1月10日消息,據國外媒體報道,對於科學家來說,黑洞一直是一個未解之謎;對於普通大眾來說,黑洞更是帶有許多神秘的色彩。有人會有擔心和疑問,如果人掉入黑洞,究竟是會被立即撕成碎片,還是會安然無恙毫發無損?沒人知道答案。不過,有科學家認為,也許掉入黑洞並不一定意味著死亡,你的命運或許會變得比你想像中的更加神奇、怪異,因為在一個場景裏你已化為灰燼,而在另一個場景裏,你還好好地活著。這個神奇的理論,聽起來是不是有點不可思議?那就來聽聽科學家的解釋吧。愛因斯坦曾經告訴我們,重力會導致時空扭曲。當一顆超大質量恒星燃料燃燒殆盡的時候,就有可能產生某種足以導致世界扭曲的極端密度。當它的質量衰減到一定程度時,就會向內塌陷,空間也就隨之扭曲。引力場變得異常強大,以致於沒有任何光線可以逃離,就會使得原恒星所在區域變得異常黑暗,也就是所謂的黑洞。黑洞的邊界可以抵消光線企圖逃離的力量。越接近黑洞邊界,越是無處可逃。黑洞邊界充滿了能量,邊界的量子效應產生了熾熱粒子流,並向周圍的宇宙空間輻射開來,這就是所謂的“霍金輻射”,這是以著名物理學家史蒂芬-霍金名字命名的。在足夠長的時間內,黑洞將輻射消耗完自身的全部質量,並隨之消失。如果你能夠深入到黑洞之中,空間將變得越來越彎曲,直到黑洞的中心,空間就已變成了完全的扭曲。這是一種奇怪的現象,因為時空已經不代表任何意義,我們所知道的物理學定律將不再適用。黑洞中究竟發生了什麽?沒有人會知道。黑洞的內部,一直是一個謎。假如你意外掉入了宇宙中的某個黑洞,將會發生什麽呢?首先,讓我們假設你有一個名字叫安妮的同伴。當你在掉入黑洞時,她正處於安全的範圍以外,而且親眼目睹了這恐怖的一幕。從她的角度來看,所有事情都將變得極為神奇、怪異。當你向黑洞的邊界不斷加速掉落時,安妮會看到你的身體不斷伸長並開始扭曲,就好比她正通過一個巨型放大鏡在觀察你。此外,你距離邊界點越近,你前進的速度看起來變得越來越慢。你也無法向她喊話,因為那裏沒有空氣。當然,你可以用你的手機向她發送閃光信號,比如摩爾斯電碼。不過,你向她發送的信號可能會傳輸很慢,很遲才到達她那裏,因為光波也被拉伸扭曲,並被降低了頻率,比如這樣,“一切都好,一..切..都..好,一…切…都…好,……”。當你到達邊界點,安妮看到你變得靜止,就像是有人按下了停止鍵。你靜止在那裏,沒有任何動作,身體沿著邊界不斷拉伸,並被熾熱的火焰所吞噬。在安妮看來,因為空間的拉伸、時間的停止以及霍金輻射的火焰,你已經慢慢地消失了。甚至在你越過黑洞的邊界之前,你就已經化為灰燼.在為你準備葬禮之前,讓我們先忘記安妮,再從你自己的視角來回顧整個過程。在你自己看來,是不是也有更加神奇的事情發生呢?答案是沒有。當你向這個宇宙中最為不祥的目的地不斷加速前進時,你沒有任何碰撞或不安的感覺,當然沒有拉伸、變慢的變化或可怕的輻射。那是因為你正處自由落體運動過程中,你沒有感受到任何重力,這也是愛因斯坦所認為的自己“最愉快的想法”。畢竟,黑洞的邊界並不是漂浮於太空中的一面磚墻,它是透明的、無形的。黑洞之外的觀察者無法看透它,但是對你來說不是問題,因為你並沒有感覺到那個邊界的存在。當然,如果黑洞較小,你就會遇到難題。如果你的腳部的重力遠大於你頭部的重力,那麽你就會被拉抻成一段意大利面條那樣的形狀。不過,幸運的是,你遇到的是一個大黑洞,一個比我們的太陽要重數百萬倍的黑洞。因此,那種會將你拉成意大利面條的引力差別已小到足以忽略。事實上,在一個足夠大的黑洞中,你甚至可以正常地度過余生,直到抵達黑洞的奇點時死亡。你也許會想,這樣的生命究竟正常到什麽程度?畢竟你會被吸入時空裂縫,會違背你的意誌,更無法回頭另擇出路。但是,你要考慮到,你的感受並不是來自空間體驗,而是來自時間。時間只能向前,永遠無法回頭。這並非僅僅是一個類比。黑洞扭曲了時空到一個如此極端的程度,以致黑洞內部的時空完全互換了角色。從某種意義上講,是時間將你拉到了黑洞的奇點。你無法轉向,也無法逃離黑洞,就好比我們無法回到過去一樣。聽完上述解釋,你現在或許又忍不住提出另一個困惑。既然自己活得好好的,那安妮究竟又錯在哪裏?如果你在黑洞中周圍確實沒有任何怪異的事物,空空的世界,那為什麽她會堅稱看到你在邊界處被燒成灰燼呢?這是她的幻覺呢?事實上,安妮是極為理智的。從她的角度來看,你確實被已在邊界處被燒成了灰燼。這不是幻覺。如果可能的話,她甚至會收集到你的骨灰並送給你最親愛的人。實際上,自然界的定律要求你必須站在黑洞之處看待這個問題,就比如從安妮的角度來看,因為量子物理學要求信息永遠不能丟失。任何一點點能夠描述你存在的信息必須要留在邊界之外,否則安妮的物理學定律將會失效。從另一方面講,物理學定律也要求你穿越邊界時,沒有遇到熾熱粒子流或任何非正常事物。否則,你將違背了愛因斯坦的“最愉快的想法”和他的廣義相對論。因此,物理學定律要求你必須同時具備兩種狀態,即黑洞外的一堆灰燼和黑洞內的活生生的人。最後,還有第三條物理學定律要求信息不能被克隆。也就是說,你必須同時處於兩個地方,但事實上只有一個你自己。這樣聽起來好像很矛盾,物理學定律讓我們得到一個似乎非常荒謬的結論。物理學家將這種矛盾的結論稱為“黑洞信息悖論”。幸運的是,科學家們於1990年找到了解決這一悖論的方法。美國物理學家李奧納特-蘇士侃認為,這一悖論並不存在,因為沒有任何人看到過自己的克隆版本。安妮只看到了那個化為灰燼的你,你也只看到了存活的自己,你和安妮永遠無法將這兩個“你”進行對比,也沒有第三者同時看到黑洞內外的你。因此,沒有任何物理學定律會被打破。除非你要求必須弄清楚哪個故事是真實的,你究竟是活著還是死的。黑洞告訴我們一個重要的秘密,那就是沒有所謂的“真實”。“真實”取決於你在問誰,既有安妮認為的“真實”,也有你認為的“真實”。


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2019-Jul-07 02:01am
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