當(dāng)前位置:探秘志 > 科學(xué)探索 > 正文

你知道黑洞的事件視界到底是什么嗎?黑洞的降維,二維空間的入口

你知道嗎?黑洞的事件視界就是二維空間、而且黑洞中心并不一定擁有那個(gè)奇點(diǎn)。黑洞是宇宙中最恐怖的天體,既神秘又讓人好奇,神秘的是我們看不穿黑洞的事件視界, 好奇的原因同樣如此。人類好奇心非常強(qiáng),如果某天我們能靠近黑洞,不排除會(huì)有敢死隊(duì)冒死跑去探險(xiǎn)。

時(shí)間世界內(nèi)的情況我們永遠(yuǎn)都看不到,并且就算我們跑到那里也出不來(lái),無(wú)法將有用的信息帶出來(lái)。主流觀點(diǎn)認(rèn)為黑洞是一個(gè)致命的質(zhì)量點(diǎn),比如銀河系中心的人馬座A*黑洞,擁有差不多400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量,但根據(jù)主流觀點(diǎn),這400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的物質(zhì)都集中在一個(gè)比原子還小的點(diǎn)上。這明顯讓我們很詫異,且無(wú)法證實(shí)。另一種野路子的觀點(diǎn)認(rèn)為,黑洞沒(méi)有物質(zhì),而是一個(gè)漩渦狀的漏洞,就像你家的抽水馬桶一樣,一放水,水流咕嚕嚕地旋轉(zhuǎn)著進(jìn)入了下水道,并且會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的吸力,但這似乎也無(wú)法自圓其說(shuō)。

我們今天來(lái)聊聊另一種觀點(diǎn),黑洞的二維空間假說(shuō)。這個(gè)假說(shuō)的前提還是愛(ài)因斯坦的等效理論,也就是狹義相對(duì)論。首先我們要搞清楚,黑洞其實(shí)并沒(méi)有吸引光線的能力,光之所以經(jīng)過(guò)黑洞時(shí)會(huì)有透鏡效應(yīng),是因?yàn)楹诙磁で丝臻g。光沿著直線傳播,當(dāng)黑洞旁邊的空間被引力扭曲后,光仍然會(huì)沿著扭曲后的空間前進(jìn)。舉個(gè)例子,你在紙上畫一條直線,當(dāng)你將這張紙卷起來(lái)的時(shí)候,這條線會(huì)變得彎曲。但在紙上它仍是一條直線,光如果沿著這條直線傳播,在我們看來(lái)它被彎曲了,但在光的角度上,它還是直的。

黑洞周圍的空間就被扭曲成這樣,而事件視界則是空間被扭曲成了閉合回路的臨界點(diǎn),也就是說(shuō)在事件視界上,空間的直線被扭曲成了一個(gè)環(huán)。事件視界是個(gè)什么界限呢?這和衛(wèi)星的軌道一樣,當(dāng)你站在山頂向前扔一顆石子,石子會(huì)以拋物線的方式掉落,當(dāng)你力量足夠大,賦予石子的初速度足夠快,石子會(huì)繞地球轉(zhuǎn)一圈并砸中你的后腦勺,這個(gè)速度就是食指逃逸地球引力的臨界值。也就是我們說(shuō)的第一宇宙速度。如果將地球換成黑洞,石子換成光,由于黑洞的重力加速度太大,光發(fā)出后在光速下,光一樣也是一個(gè)向下的拋物線,只有站在事件視界的位置上向前扔出的光子,才能繞黑洞一圈再回到原點(diǎn)。換言之事件視界剛好是光速能逃逸的臨界位置。

光和石子有本質(zhì)區(qū)別,石子受引力影響,所以符合牛頓力學(xué)的原理,而光并不受引力影響,能影響光傳播路徑的只有空間。所以在物理上,事件世界是物質(zhì)用光速逃逸的臨界點(diǎn)。在空間上,事件世界是一個(gè)空間閉合回路,也就是一個(gè)球面空間。光一旦進(jìn)入這個(gè)球面,最好的結(jié)局是在球面上轉(zhuǎn)圈,但凡角度稍微變化一點(diǎn),光就會(huì)向事件視界中心的質(zhì)點(diǎn)飛奔。真是如此嗎?可為什么又說(shuō)事件視界是時(shí)間的臨界點(diǎn)呢?時(shí)間在事件視界停止了嗎?如果停止了,事件視界內(nèi)的天體運(yùn)行豈不是會(huì)變慢?其實(shí)并不是進(jìn)入事件視界導(dǎo)致時(shí)間停止,而是事件視界是三維和二維的交界處,時(shí)間在這里自然是要停止,因?yàn)檫@是三維時(shí)空的終點(diǎn)。

黑洞的特性非常奇怪,如果將事件視界內(nèi)所有范圍看成一個(gè)整體,黑洞的物理特性符合物理規(guī)則。如果將事件視界內(nèi)拆開(kāi)去看,黑洞貌似又違反了物理規(guī)則。比如黑洞奇點(diǎn),就是一個(gè)無(wú)法用物理規(guī)則解釋的物體。實(shí)際上這并不矛盾,不符合三維宇宙的規(guī)則原因是事件視界為界限,內(nèi)部所有的物質(zhì)和空間,實(shí)際上已經(jīng)并不屬于三維宇宙。事件視界其實(shí)就是黑洞創(chuàng)造的二維空間。我們說(shuō)三維空間是有三個(gè)坐標(biāo)軸的空間,黑洞拉扯扭曲空間時(shí),由于極限壓縮,其中垂直于黑洞之心的維度被壓縮,另外兩個(gè)維度平行于質(zhì)心,被彎曲成了一個(gè)球面,這個(gè)球面就是事件視界。由于缺少了垂直于球面切線的空間維度,光的路徑只能在球面上轉(zhuǎn)圈,沒(méi)有向外的路徑,所以光一旦進(jìn)入這個(gè)閉環(huán)空間就再也無(wú)法出來(lái)。

黑洞事件視界就是進(jìn)入二維空間的入口,黑洞不斷吞噬的物質(zhì)進(jìn)入了中心的質(zhì)心嗎?之所以我們認(rèn)為黑洞是一個(gè)質(zhì)量點(diǎn),是通過(guò)三維宇宙的物理規(guī)律計(jì)算得到的。如果黑洞是一個(gè)二維空間,那么在三維中的物理特性是一個(gè)點(diǎn)就說(shuō)得過(guò)去,并且按照事件視界是二維空間的理論來(lái)說(shuō),物質(zhì)進(jìn)入事件視界后,質(zhì)量仍保留在其中。隨著物質(zhì)越來(lái)越多,質(zhì)量越來(lái)越大,引力越來(lái)越強(qiáng),事件視界的范圍就越來(lái)越大。

那么事件視界形成的二維空間有多大呢?這么說(shuō)吧,這個(gè)二維空間身處其中的話,就是一個(gè)有限無(wú)界的空間。我們看到事件視界的形狀是球狀,還給它弄了一個(gè)史瓦西半徑,但由于這個(gè)空間是被強(qiáng)引力彎曲的,如果在其內(nèi)部看來(lái),很可能是反向彎曲的。也就是說(shuō)如果站在事件視界內(nèi)看向外面,我們的三維宇宙就是一個(gè)球狀空間,這個(gè)球很可能就是白洞。

以此類推,我們所處的三維宇宙就是四維宇宙中黑洞的事件視界。如果哪天找到了白洞,那個(gè)白洞就是四維空間進(jìn)入三維宇宙的入口。

分享至:

科學(xué)探索相關(guān)

郵箱不能為空
留下您的寶貴意見(jiàn)