如果掉入黑洞,你会看到怎样的景象?

黑洞里藏着什么?

根据广义相对论,黑洞是空的。科学家预测黑洞的所有质量集中在称为奇点的无量纲点上。

图解:黑洞艺术想象图

现在,科学家怀疑这可能不是全部的真相,这个预测(还有其他原因)让我们怀疑广义相对论是不完整的,不能正确地描述黑洞的最深处的核心。但对于一些不可思议的微小“中央”核心,黑洞的内部确实肯定是空的时空,只是非常扭曲,这是为什么很难谈论黑洞的最深处的核心的其中一个原因。因为时空扭曲,我们通常的距离或时空坐标概念(例如“大小”“体积”或“密度”的概念可以产生并有意义)可能失去意义,在这种情况下不再适用。

图解:黑洞内部的扭曲时空

一些理论提出,在达到奇点状态之前,空间维度越来越像时间,时间维度越来越像空间,有点像将时空像翻袜子那样翻过来,所以“所有黑洞质量占有的延伸”不是空间的延伸而是时间的延长,质量已经不再占据空间,因为它只占有时间,直到无限的未来。在黑洞附近,我们受到的引力影响不是来自空间的某个位置,而是来自未来。但这只是推测。

图解:模拟大麦哲伦云前方有黑洞的影像图。请注意重力透镜效应产生两个高度扭曲的星云图像。在顶端出现被扭曲成弧形的银河盘面

在回答这个问题之前我想提几点关于僵尸黑洞的观点。

到目前为止,科学家已经知道了黑洞的两种类型。

不旋转的静止黑洞——这样的黑洞在各个方向都有非常强的引力(它可以视为一个完全黑暗的圆圈,即使在它的视界附近高速运行也没有逃脱的机会,因为你会像意大利面一样被拉长。这个过程被称为“意大利面化”。在这种类型中,黑洞又分为两类:Q=0和Q≠0。

图解:在静止黑洞的视界附近,你会像意面一样被拉长。

旋转的黑洞——有角动量并绕其对称轴旋转,它有一个能层(黑洞的一个区域,刚好附着在视界之外,在这里物质和电磁波可以被移除,主要是因为旋转产生的离心力)。在黑洞的赤道处能层广泛分布,当我们从赤道移动到两极时,能层逐渐变薄。

图解:在巨大椭圆星系M87核心的超大质量黑洞质量大约是太阳70亿倍,如事件视界望远镜发布的第一张图片(2019年4月10日)所示。可见眉月形的光环和中心的阴影,这是在黑洞的事件视界光环和光子捕获区引力的放大视觉影像。眉月形肇因于黑洞的自转和相对论放射现象;阴影直径大约是事件视界直径的2.6倍

在两极可以看到一个清晰的黑洞,而在赤道看到一个光的辐射,也就是说,黑洞从赤道看起来很像一个较暗的太阳,从两极看来像一个中心有黑洞的太阳(就像星际电影中的黑洞)。现在,如果你试图通过最安全的轨道从赤道进入这个黑洞,尽管意大利面化过程可能会被离心力抵消,但是大量不同的电磁辐射和大量的能量可能让你一命呜呼。这种黑洞的分类与静止黑洞的分类是一样的。

图解:这颗质量高达100万倍太阳质量的黑洞,以光速一半的速度疯狂旋转。

即使你已经进入了黑洞(旋转)(实际上没有人知道会发生什么),下降的奇点和上升的奇点可能会撕裂你,或者你在它们之间振荡。在电影《星际穿越》中,库珀用他的惯性穿越了奇点。一想到接近一个不旋转的静止的黑洞,我就会不寒而栗,害怕至极。第一次在视频中看到它之后,我看到了大自然真实的阴森面目。想象一下,你正在接近一个完全黑暗的地方,而这个地方正是我们自然母亲的一个组成部分——“天上的僵尸”消失的地方。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Gerard Bassols-没眉毛的寇拾叁

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