黑洞視界到底是什麼以及那裏會發生什麼？

黑洞的事件世界與物體的逃逸速度有關 逃逸速度是逃離黑洞引力所需超過的速度 人距離黑洞越近 逃離巨大引力所需的速度就越大 事件世界是黑洞周圍逃逸速度超過光速的閾值 根據愛因斯坦的狹義相對論 沒有什麼能比光速更快地穿過太空 這意味着黑洞的事件世界 本質上是任何東西都無法返回的點 這個名字指的是不可能目睹 在邊界內發生的任何事件 即人們無法看到的地平線之外 哈佛大學天文學系主任阿維勒布解釋道 事件世界是最終的監獄圍牆 人們可以進去但永遠無法出去 當一個物體接近事件世界時 目擊者會看到該物體的圖像變紅並變暗 因爲重力扭曲了該物體發出的光 在事件世界 該圖像實際上會逐漸消失 在事件世界內 人們會發現黑洞的起點 之前的研究表明 該物體的所有質量都塌陷到無限緻密的程度 這意味着起點周圍的空間和時間結構 也已彎曲到無限程度 因此我們目前所知的物理定律被打破 事件世界的大小取決於黑洞的質量 如果地球被壓縮成黑洞 它的直徑約爲0.69英寸 比一角硬幣小一點 如果將太陽轉化爲黑洞 其寬度約爲3.62英里 大約相當於一個村莊或城鎮的大小 事件世界望遠鏡觀測到的超大質量 黑洞要大得多 位於銀河系中心的人馬座A的質量 約爲太陽的430萬倍 直徑約爲790萬英里 而位於雛女座A星系中心的M87 約爲太陽的6倍 10億個太陽質量和110億英里寬 黑洞引力的強度取決於距它的距離 距離越近 引力就越大 但這種引力對訪客的影響 會根據黑洞的質量而有所不同 例如 如果你墜向一個質量 是太陽幾倍的相對較小的黑洞 你就會在一個被稱爲 意大利麪化的過程中被拉開並伸展 在到達事件世界之前就死去 然而 如果你落向一個質量是太陽數百萬 你就不會在很大程度上感受到這種力量 勒布說 在你穿過事件世界之前 你不會死於意大利麪化 黑洞之所以會旋轉 是因爲它們通常起源於的恆星也會旋轉 而且它們吞下的物質在落入之前 會以螺旋狀旋轉 勒布說 最近的發現表明 黑洞的旋轉速度可以超過光速的90% 此前 最基本的黑洞模型假設它們不旋轉 因此它們的起點被假設爲點 但由於黑洞通常會旋轉 當前的模型表明 它們的起點是無限薄的環 這導致旋轉黑洞的事件 世界呈現出橢圓形 兩極被壓扁 赤道處突出 旋轉黑洞的事件世界 分爲外世界和內世界 這種物體的外部事件世界 就像一個不歸路點 就像非旋轉黑洞的事件世界一樣 旋轉黑洞的內部事件 世界比較奇怪 超過這個預知 原因不再必然先於結果 過去不再必然決定未來 時間旅行可能成爲可能 在非旋轉黑洞 旋轉的黑洞 還會迫使其周圍的時空結構隨之旋轉 這種現象稱爲參考系拖曳 或透鏡地靈效應 參考系拖曳 也出現在其他大質量天體周圍 包括地球 參考系拖動 會產生一個稱爲能層的宇宙漩渦 它發生在旋轉黑洞的外部事件世界之外 能層內的任何物體 都被迫沿着與黑洞旋轉 相同的方向移動 落入能層的物質 可以獲得足夠的速度 來逃離黑洞的引力 並帶走一些黑洞的能量 通過這種方式 黑洞可以對其周圍環境 產生強大的影響 旋轉還可以使黑洞 更有效地將落入其中的任何物質 轉化爲能量 按照愛因斯坦著名的方程義 等於mcr 非旋轉黑洞 會將下落物體質量的約5.7% 轉化爲能量 相比之下 科學家們確定 旋轉的黑洞 可以將物體質量的42% 轉化爲能量 這對黑洞周圍的環境 具有重要影響 勒布說 幾乎所有大型星系中心的 超大質量黑洞產生的能量 都會顯着影響這些星系的演化 最近的工作 極大的顛覆了黑洞的傳統觀點 2012年 物理學家提出 任何墜向黑洞的東西 都可能會在事件事件處 或附近遇到防火牆 這會燒燬落入黑洞的任何物質 這是因爲當粒子碰撞時 它們可以通過一個稱爲糾纏 黑洞可以打破這種聯繫 釋放出難以置信的能量 然而 其他尋求將廣義相對論 與量子力學結合起來的 其他研究表明 防火牆可能不存在 因爲事件世界本身可能不存在 勒布說 一些物理學家認爲 我們目前認爲的黑洞 實際上可能是一系列 缺乏事件世界的類似黑洞的物體 比如所謂的毛球 而不是任何東西 都無法返回的深淵 通過對黑洞邊緣進行成像 事件世界望遠鏡 可以幫助科學家 分析事件世界的形狀和行爲 我們可以利用這些圖像 來約束任何有關黑洞結構的理論 勒布說 事實上 模糊的推測 事件世界不是一個清晰的邊界 而是相當模糊 可以用事件世界望遠鏡的圖像 進行測試