什么是黑洞?
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解。
如果将大量物质集中于空间一点,其周围会产生奇异的现象,即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)命名为“黑洞”。
黑洞是如何影响时间的?
黑洞宇宙中最神奇奇妙的存在,爱因斯坦在广义相对论中提到黑洞是一种密度无限大,体积无限小的天体。而且黑洞还被认为是颠覆物理定律的存在,一切的物理定律在遇到黑洞之时都会失效。
既然一切的物理定律都会失效,我们又如何去理解黑洞影响时间呢?在解决这个问题之前,我认为我们应该先知道如果有物质进入黑洞会怎样?这样我们才好去推测时间在黑洞中会怎样?
那么物质进入黑洞会怎样呢?举一个简单的例子,如果是人进入黑洞那么你会瞬间死去。就拿一个硬币大小的黑洞来说,他的质量会是地球的几十倍,而它的引力则是地球引力的100亿亿倍。在这样的引力下,钢铁都会破碎成粉末粒子,更别说人类。而人类至今也没发现有哪种物质可以抵挡黑洞强烈的吸引力。所以这条路行不通。
既然没有物质能够抵挡黑洞,我们又该如何去想象黑洞如何影响时间呢?我们可以找一个代表时间的量,众所周知爱因斯坦提到过,一个人的速度如果超越光速,那么他就能逆转时间,回到过去。所以光是代表时间的一个很好的选择。
我们把光作为时间的代表再来推测,我们都知道黑洞是连光都能吞噬的存在,那么我们是否可以理解为黑洞的吸力能够吸引时间呢?基于爱因斯坦的广义相对论,我们可以这么理解。
那么既然黑洞吸力可以吸引时间,那么时间在黑洞中会是怎样的情形?我们可以大胆的想象一下时间被黑洞吸引是否代表着时间在倒退。基于爱因斯坦的相对论我们也可以这么理解。
当然有人也会提出疑问,既然时间在倒退,那么被吸入黑洞里的星体不也是在时间河流中倒退吗?当然不是,黑洞是颠覆物理定律的存在。我们不能简单的把黑洞里的空间想象成我们所在的空间,认为时间可以作用在我们身上。
黑洞的出口在哪里?
有人说黑洞进去,就会从白洞出来,这是虫洞,这只不过是人类的猜想罢了,谁也不知道是否有虫洞哦.黑洞的密度极大,引力也高得难以想象.这么强的引力能严重扭曲时空,当光线在它周围经过(或它自身发出的光线)不再是逃逸,而是被它捕获(重新拉回去)。
因为根据万有引力公式F=GmM/r2,物体间的引力和它们之间距离的平方成反比,所以在黑洞外的某个距离,所具有的引力刚好使光线既不能逃逸,也不能被捕获.这就是黑洞的边界,我们称之为“事件视界”。
在事件视界内部的光线不能逃逸,所以其他的任何物质也不可能逃出,所以我们可以认为事件视界将时空分成了两部分.