落入黑洞会发生什么？

热门回答：

大家知道。霍金在3月14日去世了。这个日子正是爱因斯坦诞辰的日子。霍金研究了一生的黑洞到底是什么？

黑洞的提出：

谈到黑洞。首先必须说爱因斯坦。

根据这个方程。德国天文学家史瓦西通过计算。得到了引力场方程的一个解。

宇宙中究竟有没有黑洞呢？人们开始了一个世纪的寻找。直到今天人们依然把黑洞的存在定性为“可能”。

那么霍金又做了什么呢？

霍金对这个解又进行了一些尝试。在爱因斯坦广义相对论基础之上又引入了量子场论。并通过量子场论的分析。对黑洞的性质又进行了更加详细的描述。比如霍金提出了奇点理论、黑洞蒸发理论、证明了黑洞面积定理等等。霍金的数学功底非常强。他的理论都是通过完美的数学表达式得到的结果。但到目前为止。以上的理论还只是推测。黑洞是否真的存在。人们还处于怀疑阶段。霍金也因此没有获得诺贝尔奖。

进入黑洞的任何物体都无法逃逸

首先。黑洞质量非常大。以至于连跑的最快的物体--光都无法逃逸。为了理解“逃逸”这个概念。我们从比较经典的例子出发。讨论一下宇宙速度。

牛顿曾经说：一个炮弹在地面发射。如果速度比较慢。就会落回到地面。如果速度达到一定值。就不会落地。而是环绕地球运动。这个速度称为第一宇宙速度。它的大小是7.9千米/秒。如果这个速度继续增大到11.2千米/秒。物体就再也不会回到地球。而是逃逸到无穷远处。这个速度也就被称之为逃逸速度。

在经典物理里。逃逸速度与星球质量和半径有关：

其中G是万有引力常数。 M是星球的质量。R是星球的半径。

我们会发现。如果星球的质量M越来越大。而星球的半径R越来越小。逃逸速度V就会增大。如果这个速度增大到光速c。那么任何物体都无法逃脱星球的引力了。

于是。我们利用公式

得到

这个就被称之为史瓦西半径。也就是说。如果一个星球半径小于史瓦西半径。就连光也逃不出去。

大家注意：以上过程是一个类比过程。这个方程最终是从广义相对论得到的。虽然看起来史瓦西半径公式和逃逸速度公式一样。但他们的含义是不同的。

如果我们把地球质量

掉入黑洞会怎么样

黑洞最引人入胜的地方是它会造成强烈的时空弯曲。时空弯曲的概念不太好理解。我们从一个简单的例子来说明：

假如有一个引力很大的天体构成了黑洞。那么它的外界有一个圆圈：视界。其半径大小就是史瓦西半径。

假设有一个人A逐渐接近视界。在视界之外还是有机会逃逸的。但一旦进入视界。即使速度为光速。也无法逃离黑洞。最终会撞向黑洞的中心点：奇点。

当这个人匀速接近黑洞。A认为自己在匀速直线运动。如果在遥远处有一个人B观察。他的感觉却与A不同：而在B看来。A的速度越来越慢。最终当A接近视界边缘的时候。B就会发现A静止不动了。在B看来A永远都不会进入视界。而是会成为一座在视界边缘的丰碑。

这就是引力造成的时间变慢效应：距离黑洞越近。时间越慢。

不仅仅是黑洞。大质量物体都会造成周围的时间变慢。大家应该看过一部科幻电影《星际穿越》的一个场景：几个宇航员到一个星球仅仅停留几小时。而在外围空间轨道等待他们的宇航员却在飞船上呆了20多年。

但是A自己看来。他是可以进入视界的。而且当A进入视界之后。就在也出不来了。因为即便他以光速运动。也无法从视界逃逸。视界内的所有现象都和视界外无关。视界内的任何信息都无法发送到视界外。所以我们可以说视界内和视界外是两个世界。

我一般不喜欢把物理学和玄学搞到一起。但是视界内的宇宙与视界外隔绝这件事。真的很像人的死亡。人死了之后也许去了另一个世界。只是他们再也无法给我们传达任何信息了。

更为有趣的是。在黑洞外。时间是单向的。空间是双向的。也就是说。人不能回到过去。但是可以往前运动。也可以往后运动。不过。在黑洞里面。由于时空扭曲的特别厉害。时间会变成双向。可以回到过去。但空间却变成单向的了。不能往回走。物体只能向前。往奇点运动。

在《星际穿越》中也有这样的情节：爸爸通过了黑洞。穿越到过去。给他的女儿一些提示。进入黑洞之后时间的确变为双向。可以到过去。然而视界内的世界与外界没有任何联系。他爸爸不可能给女儿发信息。更不可能从视界出来。这一点上电影的解释是什么我还没有研究清楚。

奇点是什么？

它是黑洞中心一个密度无穷大的点。在这个点上一切物理规律和数学规律都失效了。类似于用一除以零这个表达式。所以我们才称之为“奇”点。

在物体靠近奇点的过程中。距离越近引力差越大。最终物体会由于两端受力差太大而被撕裂。

如何寻找黑洞

霍金预言：黑洞视界附近可以产生正负物质对。正物质放出。负物质被吸进黑洞。这样一来黑洞质量会逐渐减少。称为“黑洞蒸发”。所以黑洞也存在寿命。也正因如此。我们可以通过观察黑洞的蒸发来寻找黑洞。

我们如果想销毁一份文件。可以用碎纸机把它剪碎。再用火烧掉纸屑。但即便这样。理论上信息并没有消失。如果我们使用巧妙地方法进行还原。我们还是可以读到原来的信息。但是黑洞不是这样。它吞噬的所有信息都会永远的消失。虽然黑洞也在蒸发。但是黑洞的蒸发是不携带任何信息的。黑洞是宇宙的超级碎纸机。

黑洞理论依然是宇宙学中最神奇的内容。期待着更多科学家进行讨论。

其他观点：

落入黑洞的猜想:当一个人或物体落入黑洞。它就会把人的体与魂分离。魂还在游。体已经分离成原子己看不见。其它没有魂的物体也即成原子。消失在这所为的黑洞中。而魂还在洞中游荡如地球上的空气一样看不见摸不着。最后成为了灵。

其他观点：

如果掉进黑洞,会发生什么掉进黑洞,将会是一个可怕的经历。黑洞,是宇中的一种天体,中心是一个质量无限大、体积无限小的奇点,周围是一部分什么都不存在的天区。

黑洞是由恒星死亡后产生的,它的引力无限大,连速度最快的光也无法逃出它的“手掌心”。因此,当一个人掉入黑洞后(假设此人是头朝下向下跌落),他就会黑洞巨大的引力作用下飞快地向黑洞的中心飞去。

在这一过程中,人体所受的引力越来越大,且分布不均—头部受到的引力更大,人的身体会被拉扯得越来越长,直至被撕成碎片。

之后,碎片会在引力的作用下继续分解,直至变成一个个排列呈直线型的、相互之间没有联系的、仍在向前运动的原子。

小知识：第一个被发现的黑洞

由于黑洞自身不会发光,也不会反射光线,因此无法对其进行直接观测。科学家根据黑洞“吞噬”物体的特点,通过测定物体被吞噬前发出的紫外线或X射P线,发现了第一个黑洞—牵引着天鹅座X-1上一个巨大蓝色星球的天体

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