掉进黑洞一定会死吗，为啥《星际穿越》里的人能在黑洞中存活？

gui57

如果一个人掉进了黑洞是死是活？这是在网上经常看到的问题。一方面科学描述的黑洞状态极端，不可能存活生物；另一方面一些科幻电影，如《星际穿越》中的人们掉进黑洞，不但能存活，还能做出许多奇异的事情。


到底哪个是真哪个是假？时空通讯的观点是：


不是掉进黑洞才会死亡，而是还没掉进黑洞早就碎为齑粉了，不管是人是鬼，都成为基本粒子了。


《星际穿越》是科幻故事，不是科学研究，不可当真。


黑洞是一个极端天体，黑洞的史瓦西半径是一个空空如也的天区，所有的物质进入黑洞都只是一个过客，会无可争议的掉到中心那个体积无限小的奇点上，也就是说再大质量的物质，都会化为乌有。


我们一定要理解什么是无限小，就是任何可以形容的体积都不是无限小，一个电子的直径为10^-15m，这不是无限小，比电子小1亿倍还是有体积的，也不是无限小，无限小实际上就是在我们世界不存在，而在超时空，如零维时空存在着。


只有这样才能够解释巨大的质量怎么能够坍缩到一个无限小的奇点里，如果有可衡量的体积，就是我们世界的东西，就无法解释这是一个什么样的东西。


我们只知道掉到奇点的质量、角动量、电荷还存在，这一点事件视界以外（史瓦西半径以外）就可以探测到。


所以，掉到奇点的物质不是真的没有了，只是到了另一个我们无法了解的世界。这时的物质已经连基本粒子也不是了，是什么，科学界也无法解释。


爱因斯坦广义相对论预言奇点会发生，引力场极端条件下的必然结果，当由于理论在此处失败，因此无法描述奇点处会发生什么。

我们只能认为，奇点不是我们世界的东西，我们是四维时空三维世界，而奇点很可能是一个零维时空的事物，是超时空的，所以我们世界无法窥视，也无法解释。


在这个奇点上，是空间和时间的完美结合，形成一个无限曲率。


这个曲率的无限影响力范围就是质量的史瓦西半径。


史瓦西半径是任何物体质量都存在的一个最小半径，只有在极端条件下，物质无限坍缩才会缩小到自己质量的史瓦西半径以内，到了这个临界点，物质的塌缩之势就无可阻挡，无止境的掉落到中心那个无限小的奇点上。

史瓦西半径是爱因斯坦引力场论的一个精确解，是广义相对论刚刚问世，科学家卡尔·史瓦西在1916年得出的。


物质质量的史瓦西半径计算公式为R=2GM/c^2。


其中R为史瓦西半径，G为引力常数（G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2)，M为天体质量，c为光速。


根据计算，太阳质量的史瓦西半径约3000米，地球的史瓦西半径约9毫米。根据观测到的黑洞史瓦西半径，可以反推出黑洞的质量。


史瓦西半径临界处为事件视界，就是能够看见和不能看见的临界点。


史瓦西半径并不是物质缩到那么小，而是物质缩成奇点后，在周边形成的无限引力场范围，这个范围是一个球体，在这个球体内一切都看不见，引力曲率无限大，任何东西都无法逃脱，光也不例外。


因此我们可以理解为在黑洞的史瓦西半径以内，逃逸速度大于光速。


那么在黑洞视界边缘呢？任何物质都会被强大的引力撕得粉碎，碎为基本粒子。


这些物质为了逃避黑洞的吞噬，就只有加快速度逃逸，速度达可以达到一半光速甚至接近光速，物质在极高速度运行和碰撞下会激发出强大的射线和可见光，并且由于离心作用在黑洞周边形成一个炽热的吸积盘，这个吸积盘的温度可以高达10亿K。

人类就是通过观测黑洞的这些方面来研究和认识黑洞的。

原文地址：今日头条