黑洞里的时间有意义吗?

2021-04-06 13:38人已围观

到目前为止,科学还无法判断黑洞中的时间是否有意义。推断黑洞巨大的引力会减缓时间的流速,黑洞内部的时间可能处于静止状态,但前提是黑洞足够大。

在普通人眼里,时间是看不见摸不着的,是平衡一切的主宰。没有什么能逃脱时间的控制,当然也没有什么能触碰到时间的衣角。

在物理学家眼里,或者受宇宙基本规律的约束,时间不是一个虚无缥缈的东西。比如爱因斯坦的“四维时空”理论就明确指出,时间是四维宇宙的物质,是可以触摸到的有形的东西,而不是我们想象中的可以控制一切的概念。

在三维宇宙中,时间绝不是无法改变和影响的东西,比如最近新闻的主角黑洞。黑洞是宇宙中质量最大的天体。是优质恒星坍缩形成致密的黑色球体,进而在空间和时间上造成巨大凹洞的现象。

无论从哪个角度来看,黑洞的存在都是宇宙中的异类,因为它的质量可以把宇宙的时空扭曲成一个巨大的坍缩,连光都无法逃离它。因此,科学家称这个天体为“黑洞”。同理,即使是人类眼中宇宙不变的规律时间,来到黑洞也要改变“态度”。

根据爱因斯坦的广义相对论,时间存在于空间,可以随速度和重力而变化。但是科学界对于什么微观粒子构成时间(甚至有科学家认为时间不存在)仍然有很大的争论。但是,我们可以肯定,爱因斯坦的理论正确地描述了时间和速度与重力的比例关系。

简单来说,不同速度运动的人,在各自的参考物体上会有稍微不同的时间差。速度越大,时间差越大。如果一个人以光速飞出地球,另一个人静止,那么当以光速飞行的人一天后回来时,静止的人的时间已经过去了一年。

重力也是改变时间速度的重要因素。在巨大的引力面前,时间也会有明显的分化。如果朋友看过电影《星际穿越》,应该很熟悉。

在电影中,主角乘坐一艘宇宙飞船来到巨型黑洞“卡冈图亚”附近的星球寻求帮助。结果发生了意外,时间在星球上耽搁了两个小时。当他们在黑洞引力之外回到他们的宇宙飞船时,他们以前的伙伴已经变成了老人,因为在不同的引力下,他们之间的时空速度几十年来都是不同的。

想起来好像是科幻场景,但在现实中却是非常真实可靠的科学理论。不仅是爱因斯坦,很多诺贝尔物理学奖获得者都坚信广义相对论对时差的总结。

因此,在黑洞周围,时间的速度将与引力之外的空间有很大不同。引力对时间和空间的作用力不仅能引起它的压抑,还能改变它所携带的一切,这就是黑洞能吞噬光的原因,因为光是穿梭于时间和空间的光粒子。当时空间弯曲后,光走不了原来潇洒的步伐,时间也是一样的道理。

很多人想知道黑洞周围的时间速度会不会变慢,黑洞内部甚至黑洞本身的时间速度是静止的吗?遗憾的是,没有人能在黑洞内部调查之后回来,即使是外星人也不太可能,所以这个问题只能通过数学计算来推导。

根据爱因斯坦的相对论,只要引力足够大,时间变慢甚至静止是完全可能的。但是如果要达到这个程度,宇宙中发现的黑洞引力不够资格,所以答案很简单。只要黑洞足够大,黑洞内部的时间确实会是静止的。

随着人类第一张黑洞图像的发表,激发了很多人对星空的探索和关注,这对科学文化事业来说绝对是一件非常好的事情,更重要的是,它唤醒了我们对人性的好奇心,对黑洞等充满神秘的事物的探索比发现黑洞照片更有意义。

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