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火柴人掉进黑洞后真的去了平行时空?我看了下发现不简单

火柴人掉进黑洞后真的去了平行时空?我看了下发现不简单

黑洞的外部结构与吸积盘

  黑洞作为宇宙中最神秘的天体,理解起来非常烧脑。下面我们将借助Alen Beer的动画来深入了解黑洞中究竟会发生什么。先来看看外部,大多数黑洞都有一个吸积盘,它是围绕在周围的盘状弥散物质,由于角动量守恒,这些物质在落入黑洞之前会螺旋起来并相互摩擦,同时释放出强烈的电离辐射。因此,吸积盘是寻找黑洞非常重要的途径,还有垂直于吸积盘的相对论性喷流,它是从黑洞边缘以接近光速的速度喷射出来的粒子流。来到黑洞的边界——事件视界,一旦进入了这个界面,即使光也无法逃脱,因为引力非常强大,这里的逃逸速度比光速还要快,时间流逝也会相对变慢。因此,事件视界内的事物我们永远也无法观测到。

旋转黑洞的内外事件视界

  在进入黑洞后,我们将会被强大的引力不断拉伸,很快就来到了第二个事件视界。旋转黑洞又被称为科尔黑洞,它有两个事件视界,分别是外事件视界和内事件视界。想象一下,如果黑洞不旋转,我们是不可能在史瓦西半径3倍距离内的轨道上稳定运行的。而对于旋转黑洞来说,它拖拽着空间的流动,从而提供了一个额外的动力,使得稳定的轨道更靠近事件视界。只要与黑洞自旋的方向相同,吸积盘上的物质可能会围绕黑洞旋转长达两年半甚至更久的时间。由于黑洞自旋速度飞快,因此就被压扁成了南瓜状,外事件视界中就会产生一个能层的区域。即使逃逸速度比光速还大,我们也不会被分解,但是一旦穿过了内事件视界,物质就会开始分崩离析,从细胞到基因,再到分子和原子。

穿越奇点与平行宇宙的可能性

  甚至是质子和夸克也将不复存在,所有物质都被撕裂成了更小的粒子,最终坠入黑洞的中心,也就是奇点。奇点的质量和密度无限大,时空曲率也变得无限大。如此神秘的奇点会是进入平行时空的大门吗?我们需要借助时空图来理解这一点。在彭罗斯图中,蓝色的竖直线条代表空间位置,红色的水平线条则代表时间的不同时刻。此时,光线总以45度的路径传播。假如火箭穿过了黑洞的外事件视界,并在不会被撕碎的情况下,穿过内事件视界靠近奇点后会发生什么?根据广义相对论,科尔黑洞的奇点是一个无限薄的一维环,火箭很有可能克服环中间的反引力场并穿过去。有趣的事情发生了:环奇点变得完全排斥,就好像它具有负质量一样,穿过以环奇点为界的圆盘中心,可能就通往了一个新的白宇宙,并从未来的白洞中被抛除。总之,我们不仅能通过黑洞来穿越时空,还能进入到平行宇宙当中。然而,遗憾的是,关于奇点的相关理论仍然存在非常多的缺陷。也许所有物理学在黑洞中都将会崩溃。

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