黑洞不是洞续四 王艳红/文

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(接续上一期)


时空极限


黑洞里面是什么情景?如果有一位倒霉的宇航员,在驾驶飞船经过某个黑洞时不慎离它近了些,结果被引力拉入黑洞,在此过程中他会看到什么呢?

黑洞的边界并不是一种物质存在,那里并没有一层真正的“隔膜”,就像光明与黑暗的分界处并没有隔膜一样。这位宇航员在落入黑洞的视界时,并不会看到什么特别与众不同的情景。他还可能看见外部区域,因为外面的光线仍能进入黑洞。然而,我们永远也见不到他了。

当宇航员越来越深入黑洞时,引力场变得更强了,而且会使他的身体变形。倘若他下落时脚在前面,那么双脚就比头更接近引力中心,所受的引力更强些。结果,他的脚受到的向下拉的力将比头更厉害,这样一来他就被拉长了。与此同时,他的双肩会沿着向中心会聚的方向拉向黑洞中心,也就是肩膀受到向里的挤压。这个过程很像做拉面。

理论研究表明,在黑洞中心,引力的增强是没有上限的。因为引力场表现为时空的弯曲,所以,随着引力的不断增强,时空扭曲也就无止境地越来越厉害。在黑洞中心,将是一个时空的奇点。它代表时间与空间的边缘,穿过这个边缘,正常的时空概念将不复存在。许多物理学家深信,这个时空奇点是名副其实的时空终结处,与它相遇的任何物质都将完全湮灭。如果确实如此,组成宇航员身体的原子将在1纳秒(10的9次方秒)的超级拉面过程中,在奇点里化为乌有。

如果黑洞质量为1000个太阳质量(我们银河系中心的那个黑洞就是这样),这位宇航员从视界投向奇点的过程大概是3分钟。如果是1个太阳质量这样的小黑洞,从视界到奇点的旅程只需要几微秒。

虽然对这位宇航员而言,毁灭前的时间只是一瞬,但从远处看来,黑洞的时间扭曲使宇航员最后的旅程表现为一种慢动作。当宇航员接近视界时,在他附近发生的过程对遥远的观测者来说,似乎变得越来越慢。事实上,他好像经历无限长的时间才能到达视界。所以,宇航员在这短暂的死亡之疾奔中,经历了相当于宇宙无穷无尽的时间。从这个意义上说,黑洞是通往宇宙尽头的门槛,是一条宇宙死胡同,代表再也没有通路的最终实体。

黑洞是包含了时间尽头的狭小空间区域。谁要是对宇宙尽头感到好奇的话,只要跳进一个黑洞,便可得到亲身体验。

(全文完)

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