天文|是跳出时空,还是彻底消失?黑洞的另一面究竟有什么在等着我们!

天文|是跳出时空,还是彻底消失?黑洞的另一面究竟有什么在等着我们!
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
是否存在一种东西 , 它能从黑洞的一端进入 , 再从另一端穿出或者消失?这一现象能证明其他维度的存在吗?
天文|是跳出时空,还是彻底消失?黑洞的另一面究竟有什么在等着我们!
图解:这幅画是一位艺术家画的天鹅座X-1黑洞 。 它是在一颗大恒星下沉时形成的 。 图中 , 这个黑洞从它旁边的蓝色恒星中吸取物质 。 图源:NASA
好吧 , 首先让我纠正你一个错误 。 虽然这并不怪你 , 都是科幻惹的祸 。
科幻小说中所说的“交替维度”通常是交替的宇宙 。 并且 , 仅仅因为黑洞不是你进入其他宇宙空间的门 , 这也不能证明其他宇宙的存在 。
天文|是跳出时空,还是彻底消失?黑洞的另一面究竟有什么在等着我们!
图解:平行宇宙被视为是科幻小说 , 而不再是科学 。 这种基于平行宇宙的电荷是不可探测的 , 因此 , 它们不符合科学的条件 。 然而 , 与人们普遍认为的相反 , 欧洲核子研究组织(CERN)收集的数据可能能够探测到平行世界的存在 。 图源:space
维度是另一回事 。 长度、宽度、高度都是维度 。 它们组成了我们的三维空间 。 时间是影响我们的第四个维度 。
有许多更高维度的物质存在 , 从4维到20维 , 这取决于它们的物理性质 。 我们不知道这种高维的物质有多少 , 但是 , 我们知道它们在哪里 , 因为 , 有质量的物体会弯曲周围的时空 。
现在 , 开始进入黑洞吧…
黑洞是没有另一面的 。
它吃进去的物质是不会消失的 。 在广义相对论中 , 物质是不会被摧毁的 , 而是转换成了能量 。
这是对黑洞的艺术印象 。 稍后我将向您展示它的真实外观 。
接下来是上解剖课的时间了 。
天文|是跳出时空,还是彻底消失?黑洞的另一面究竟有什么在等着我们!
图解:该图由艺术家描绘其印象中的黑洞 , 其中 , 一个快速旋转的超大质量黑洞被吸积盘包围 。 这个由旋转物质组成的薄圆盘是由一颗类似太阳的恒星残留物组成 , 它被黑洞的潮汐力撕裂 。 图中的标签介绍了黑洞的结构 。 图源:ESO
围绕黑洞旋转的云称为吸积盘 。 所有被黑洞引力捕捉的物体都缓慢地分解成气体 , 并向黑洞表面坠落 。
视界(黑洞表面)的中心位置是一个黑色的球 , 但是 , 那不是黑洞 。
为了理解什么是视界 , 可以将它看作一个小边栏 。 当有人说黑洞是如此地强大 , 以至于连光都能吞噬掉 , 但是 , 大部分人不知道其工作原理 。
光穿过时空时 , 引力会告诉时空在哪里弯曲 , 弯曲多少 。 黑洞的引力如此之大 , 以至于它把周围的时空扭曲成一个完美的球体 。 落在里面的光会旋转 , 并且无路可逃 。
刚刚经过附近的光是弯曲的 , 并且 , 我们也可以看到黑洞的后面 , 像这样 。
在这里你可以看到吸积盘在运动 。 因为重力使时空弯曲 , 你在视界上方和下方看到的是吸积盘的背面 。
有时候 , 当黑洞真的很大时 , 能量和物质会沿着视界的边缘掠过 , 当它“缓慢地”向黑洞的两极移动时 , 能量和物质几乎达到光速 。
当这种情况发生时 , 黑洞会释放出巨大的能量(第一张图片中的蓝色旋风) 。 如下图所示 , 如果它碰巧击中了我们 , 或者任何其他倒霉的太阳系 。 窗帘 。 葬礼音乐…这些爆发的能量绝对是荒谬的 。
现在 , 先不谈基础问题:
黑洞实际上是在视界球体中间的一个无限密集的小点 。 我们称之为奇点 。 当一颗足够大的恒星死亡时 , 它会在自身重力作用下崩塌 , 而奇点就是最终的结果 。
奇点在它自身形成的一个点上永远不会停止 。 尽管 , 一些理论认为它实际上是可以测量的 , 其直径约为1普朗克长度(1.61622837×10?-35米)
这个小家伙就是通过它不可思议的引力创造出视界的 。 每一件碰巧落下的东西都会连接到那一点 , 崩塌成无穷大 。 在我们目前的模型下 , 你到达那个点的时间比宇宙活着的时间要长 。 这才是真正的无穷大 。
这就是我们的黑洞模型 。 随着我们对它们的了解越来越多 , 它可能也很可能会改变 。
我特别着迷于裸奇点的可能性 , 但这是另一天的话题 。
答:黑洞是人类已知的最奇怪的现象之一 。 据我们所知 , 这是一次单程旅行 。 这都是由于黑洞的巨大引力 。
根据广义相对论 , 我们知道时空是由于引力而发生弯曲的 。 这意味着穿越时空的路径看起来也是弯曲的 。 所以当我们在望远镜里看到这样的东西时:
…实际上 , 我们看到光在物体周围弯曲的时空中传播 , 就像这样:
其实这和透过酒杯脚看星图没什么两样 。
黑洞有很大的引力 , 所以它们会使时空弯曲很多 。 事实上 , 你可以看到黑洞后面 ,
在洞的另一边 , 你在洞上面看到的是吸积盘的顶部;相反 , 在洞的下面 , 你可以看到同一个吸积盘的底面 。


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