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為什么連光也逃不出黑洞

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為什么連光也逃不出黑洞

為什么連光也逃不出黑洞

時間和空間是各種物理現象上演的舞臺??墒?,這個舞臺并不是堅硬無比的。宇宙中的大塊頭可能會把這個舞臺踩壞。

為了顯示時空舞臺的彈性,我們可以把時空中的空間截面想象成一張橡皮膜。宇宙中的各種物體,比如地球、月亮,都是踩在橡皮膜上的舞蹈演員。地球登場后,把橡皮膜踩得陷了下去。所以地球旁邊的月亮需要繞地球旋轉,利用離心力才能確保不掉到地上來。同時,要想從地球上發射宇宙飛船,飛船也得耗費好多力氣爬出這個凹陷的區域,才能在宇宙空間中暢游。

不過地球在宇宙中實在算是個輕量級選手。假想有一個和地球一樣大的家伙,密度卻是地球的8 億倍。這樣的演員一上臺,就會把橡皮膜舞臺踩出一個洞,自己也撲通一下掉到洞里。我們把這個洞叫作黑洞。

站在遠離黑洞的地球上,我們會發現黑洞把橡皮膜踩得如此彎曲,以至于無論用多大的速度發射飛船,也不能從黑洞的邊緣逃出來。就算是宇宙中跑得最快的光,也不能逃出黑洞。既然光不能逃出來,黑洞看起來好像就是黑的。這就是黑洞名稱的由來。

讀者可能會好奇,既然黑洞把時空橡皮膜踩壞了,那么壞掉的區域是什么樣子的呢?黑洞“里面”有時空嗎?沒有人能到黑洞里看一眼,再出來告訴我們這個問題的答案??墒歉鶕碚撏茰y,黑洞里面確實是有時空的。大自然自動給踩壞的橡皮膜打了一塊補丁。不過,不知道大自然是粗心還是故意的,把這塊補丁的方向弄“錯”了,以致黑洞里面的時間方向是我們的(沿著黑洞半徑方向的)空間方向,我們眼中黑洞中心到表面的空間方向則變成了黑洞里面的時間方向。

由于黑洞里面時間和空間調換了位置,我們外人認為的黑洞中心,在黑洞里面的補丁時空上實際是未來。于是,黑洞里面的所有物體,無論怎么想“往外跑”,都不可避免地掉進黑洞中心,因為這里是它們的未來。這樣,黑洞中心聚集了大量物質,密度超過了已知物理規律所能描述的密度。在這黑洞中心會發生什么,對我們來說還是一個謎。

QQ:279582008

—— 100000whys

100000whys
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