如果你掉进黑洞会发生什么?来看看科学家怎么说

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如果你掉进黑洞会发生什么?来看看科学家怎么说

假设我拥有一个合适的宇宙飞船和一种自我毁灭的冲动,我决定去进入黑洞,去一个不带电的、不旋转的黑洞(史瓦西黑洞)。在我掉进这个或是其他类型的黑洞里之前,我将无法看到事件视界内的任何东西。但是,当我到达那里时,它看起来并不是一个很特别的地方,只是我会看到周围天空因光线的弯曲而出现奇怪的扭曲。但一旦我失败,我就注定完蛋了。没有引力能帮到我,因为引力不能阻止注定会发生的事,我最终不得不撞上奇点。在我到达奇点之前,由于时空的弯曲,会有巨大的潮汐力将我和我的飞船挤压到某个方向,并在另一个方向拉伸,直到我看起来像一根意大利面。在奇点处,现在所有的物理学对将要发生的事都是没有用的,但我不在乎,我肯定会死的。

对于一些太阳质量的普通黑洞来说,在视界之外有很大的潮汐力,所以我甚至可能无法活着进入黑洞。例如,对于一个8个太阳质量的黑洞,潮汐致命的r值大约为400公里,而史瓦西黑洞的半径仅为24公里。但潮汐应力与M/r3成正比。因此致命的r是质量的立方根,而黑洞的史瓦西半径与质量成正比。所以对于大于1000个太阳质量的黑洞,我可能会活下来,而对于更大的黑洞,我甚至可能在穿越地平线并进入黑洞之前都不会注意到潮汐力。

你会不会永远困在黑洞里?黑洞会不会永远存在?这没有任何有用的意义。在我到达事件视界之前,甚至在我到达奇点之前,用史瓦西公式在我的时间线上的度量计算的“本征时间”是有限的。坍塌的恒星也是如此:如果我以某种方式站在恒星表面等它坍缩成为黑洞,我将在有限的时间内经历恒星的消亡。

可能会被潮汐力撕裂的宇航员 来源:163

当我掉进黑洞时,在我的时间线上,当我穿过事件视界时,史瓦西坐标t变成无穷大。不过,这并不符合任何人的本征时间,它只是一个称为t的坐标。事实上,在事件视界内,t实际上是一个空间方向,而未来则对应于r的减小。它只是在黑洞外,甚至没有指向时间增加的方向。这并不意味着我要花很长的时间来适应,因为本征的时间是有限的。

在很长的距离内,t确实接近某个人相对于黑洞处于静止状态的本征时间。但是没有任何非任意的意义,在较小的r值下,你可以称t为“一个遥远的观察者的本征时间”,因为在广义相对论中,没有坐标独立的方式来表示两个遥远的事件“同时”发生。任何观察者的适当时间只是局部定义的。

一种更具物理意义的说法是,通过观察出现的光线的路径,事物会永远陷入其中。在相对论中,视界被称为“类光表面”,光线可以留在那里。对于一个理想的史瓦西黑洞(我在这一段中正在考虑)来说,地平线是永远存在的,因此光线可以在那里停留而不逃逸。(如果您想知道这与光必须以恒定速度c传播这一事实是如何相协调的,那么,地平线正在以c传播!GR的相对速度也仅在局部明确定义,并且如果您在活动中 您一定会落入地平线;它以光速射向您。)直接从地平线外向外射出的光束直到t的后期值才逃逸到很远的地方。对于距离黑洞很远且与黑洞大致处于静止状态的人来说,坐标t确实与适当的时间很好地对应。

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