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落入黑洞會(huì)看到未來(lái)?

 無(wú)限時(shí)空使者 2019-04-15

人們總是說(shuō)當(dāng)你被吸進(jìn)黑洞,你能看到未來(lái)或過(guò)去,這是真是假,為什么?

這取決于你對(duì)于“看到未來(lái)”如何定義。當(dāng)你掉進(jìn)黑洞時(shí),你確實(shí)會(huì)看到外面的世界時(shí)間流逝的更快。每個(gè)人的手表看起來(lái)都會(huì)跑的比你的快,如果有人按下向前鈕,手表看起來(lái)會(huì)一直移動(dòng)。

這是廣義相對(duì)論的一個(gè)推論,解釋了一個(gè)巨大的物體的重力會(huì)導(dǎo)致它旁邊的物體時(shí)間變慢。當(dāng)你掉進(jìn)黑洞起,你的時(shí)間就變慢了,在你看來(lái),每一個(gè)離你足夠遠(yuǎn)的人的時(shí)間流逝都會(huì)更快。這不僅僅只適用于黑洞,事實(shí)上,這種效應(yīng)至少發(fā)生在任何大物件旁的微小事物。但是,由于黑洞的重力過(guò)強(qiáng),這種效應(yīng)會(huì)被極度放大而容易觀察到。

當(dāng)你靠近黑洞的事件視界(任何事物都無(wú)法逃脫的臨界點(diǎn)),真正奇怪的事情開(kāi)始發(fā)生。一個(gè)足夠遠(yuǎn)的外界觀察者看著你掉進(jìn)黑洞,會(huì)看到你的時(shí)間變得緩慢到接近完全停止!對(duì)于觀察者而言,你會(huì)逐漸變慢,當(dāng)靠近事件視界時(shí)就定格了,然后消失在黑暗中。就像他們的時(shí)間流逝的比你的時(shí)間快多了。

所以,在你看來(lái),外界的人的時(shí)間接近極快速得流逝。但是,這并不意味著你可以看到整個(gè)宇宙的未來(lái)在你眼前發(fā)展。問(wèn)題在于你不能停在事件視界。當(dāng)你到達(dá)事件視界,定義上,你會(huì)被快速拉向黑洞的中心。這一切發(fā)生時(shí),你會(huì)被撕碎,死于黑洞的潮汐能(假設(shè)這還未發(fā)生),此外,你會(huì)撞到黑洞中心的奇點(diǎn)(密度無(wú)限大,體積無(wú)限小的點(diǎn)),在你之前,還沒(méi)人真正知道那里的物質(zhì)會(huì)發(fā)生什么。無(wú)論發(fā)生什么,你肯定不會(huì)有機(jī)會(huì)親眼確認(rèn)有任何光從外部進(jìn)入。由于你從事件視界到奇點(diǎn)的旅程太短,以至于大多數(shù)的從遠(yuǎn)處來(lái)的光沒(méi)有足夠的時(shí)間接近你,讓你看到。

你確切能看到多少未來(lái),取決于你能多慢接近事件視界。你讓自己越慢墜入,你就能見(jiàn)證越多宇宙的未來(lái)。

引力時(shí)間膨脹效應(yīng)的一般陳述會(huì)引向一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論。事實(shí)是如果一個(gè)觀察者A固定在黑洞的事件視界旁,另一個(gè)觀察者B固定在離事件視界足夠遠(yuǎn)的地方,B會(huì)看到A的時(shí)鐘走的慢,A會(huì)看到B的時(shí)鐘走的快。但如果A墜入事件視界(最后穿過(guò))同時(shí)B保持固定,那他們彼此看到的就并不像上述情況直接

B會(huì)看到:A掉向事件視界,來(lái)自A的光子會(huì)花越來(lái)越多的時(shí)間爬出重力井,導(dǎo)致B會(huì)看到A的時(shí)鐘明顯慢 ,當(dāng)A在事件視界,任何A時(shí)鐘發(fā)射的光子(形式上)都需要無(wú)限的時(shí)間到達(dá)B.想象每個(gè)人的時(shí)鐘的每一次走動(dòng)都會(huì)發(fā)散一個(gè)光子,這樣更容易理解。因此,如你所說(shuō),在B看來(lái), A像是凍結(jié)住了。然而,A已經(jīng)穿過(guò)了事件視界!這只是幻覺(jué)(僅僅是光學(xué)幻覺(jué))讓B認(rèn)為A永遠(yuǎn)不會(huì)穿過(guò)視界。

A會(huì)看到:A墜落并穿過(guò)視界(在非常短的時(shí)間內(nèi))。A看B的時(shí)鐘發(fā)射光子,但是A沖刺遠(yuǎn)離B,因此在穿過(guò)事件視界前,永遠(yuǎn)不會(huì)收集到固定數(shù)量的光子。(如果你想,你能認(rèn)為這是由于多普勒效應(yīng)抵消了引力時(shí)間膨脹--由于A遠(yuǎn)離B)。穿過(guò)事件視界后,從上面進(jìn)來(lái)的光子不容易按源頭分類,所以A不知道B的時(shí)鐘是怎樣繼續(xù)計(jì)時(shí)。

A在穿過(guò)視界前發(fā)射一定量的光子,B在A穿過(guò)視界前發(fā)射一定量的光子(由A收集)

你也許會(huì)問(wèn),如果A足夠慢的墜入事件視界呢?使得,那多普勒效應(yīng)就失效了,直到在某個(gè)實(shí)際極限,A離事件視界太近,就無(wú)法停止墜入。那A只能看到B有限量的光子(但是現(xiàn)在是一個(gè)更大的量--覆蓋B更多的時(shí)間)。當(dāng)然,如果A在掉入事件視界停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間,那A可能會(huì)看到宇宙未來(lái)的方向。

底線:?jiǎn)螁蔚暨M(jìn)一個(gè)黑洞不會(huì)讓你看到整個(gè)宇宙的未來(lái)。黑洞可以不以最后大危機(jī)的一部分存在,物質(zhì)也能掉進(jìn)黑洞。

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審核:天文志愿文章組- PN結(jié)

排版:零度星系

1.WJ百科全書(shū)

2.天文學(xué)名詞

3.原文來(lái)自:http://www1.phys./~jhs/faq/blackholes.html#q11

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