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发表于 2018-11-27 21:44:54
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要了解这个问题,先应该知道“史瓦西半径”这个名词。这是一个任何天体坍缩为黑洞的一个阈值。我们知道黑洞是相对论推演出来的一个结果。这个推论预言:任意质量的物体当其所有的质量构成的半径小于史瓦西半径时,它就会变成密度无限大曲率无限小的状态。在这样的状态下,进入其史瓦西半径的一切物质都不能逃脱,外面的观察者看起来就像一个黑洞。这就是名称的由来。任何一个天体的史瓦西半径等于该天体质量的两倍,乘以万有引力常数再除以光速的平方。
实际上天体的史瓦西半径即为该天体逃逸速度等于光速时候的半径阈值,也是黑洞的视界半径而非体积半径。当天体的全部质量全部物质都进入了这个半径范围之内后,该天体就会不可阻挡的坍缩为黑洞。
通常人们会理解为光线也不能逃脱黑洞的引力场,但是这实际上是一种误解。依照广义相对论,任何空间都是有曲率的,光线只能沿着他所处的空间的曲率前进。当光线进入曲率无限小的空间之后,光线实际上是无路可走。换句话说,光线实际上被曲率禁锢了。以我们的地球为例,地球的史瓦西半径只有九毫米。真的很难想象地球的所有物质被压缩到这么小的半径之内。实际情况也是这样,黑洞内的物质状态,现在依旧无法推论。
按照现有的大爆炸理论,我们所处的宇宙来源于一百三十七亿年前的一次大爆炸。目前我们的宇宙正处于那次爆炸产生的斥力推动下的膨胀之中。如果我们这个宇宙中所有物质产生的引力大于该爆炸斥力的话,宇宙的膨胀速度就会最终降低为零并开始收缩。一旦收缩到所有宇宙物质都进入史瓦西半径之内,我们的宇宙就变成了一个超级黑洞。如果收缩的宇宙在进入史瓦西半径之前就停止收缩,我们的宇宙就会再一次发生大爆炸。这就是弹性宇宙模型。当然这只是这种理论预言的结果之一。另一个大爆炸理论预言的可能的结果就是继续膨胀直到所有的星体完全分离到互相看不见。
这样的两个结果你喜欢哪一个?谁有能力为人类找到更合适的结果? |
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