Fw: [問卦] 掉到黑洞裡面還會活著嗎
※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1Shr_glE ]
作者: jfsu (水精靈)
標題: Re: [問卦] 掉到黑洞裡面還會活著嗎
時間: Thu Apr 11 23:40:20 2019
※ 引述《alice137651 (雪花喵喵)》之銘言:
: 黑洞中間是一個重力奇異點
: 是一個體積無限小、密度無限大、重力無限大、時空曲率無限大的點
: 有理論推測,當一個物體落入黑洞裡並趨近位於中心的奇異點時,這物體會因不同部位受到增強的吸引力而被拉長,為潮汐力,或稱麵條化,最終完全失去維度並無可挽回地消失於奇異點
: 也有推論指出,物質會被奇異點破壞,消失於三維空間,以二維的形式存於黑洞表面,而其二維數據理論上可以重現於三維空間
: 所以吸進去裡面到底是會不會活著
: 按照前一說是完全的消失
: 但是後一說則是以二維的形式存活而且又能夠重現於三維空間
: ???
大概回答一下原po的問題,以下是難度比曾志偉略高一點的科普。
黑洞之所以引起眾多科學家的興趣,因為它不僅是愛因斯坦重力方程式的奇特預測,
也是星球坍縮的最後死亡階段。
100年前,德國物理學家舒瓦茲(Karl Schwarchild)在第一次世界大戰期間,他在軍中
服役時研究起廣義相對論,他替愛因斯坦的重力方程式在點狀星(Point-like star)的
情況下求得一個奇特的數學解。之後數十年,物理學家在描述恆星的重力場時,都是
以舒瓦茲為這個點狀星計算出來的重力場為近似值。
ps.愛因斯坦本人還借用這個解,算出了光通過恆星附近時的偏折率。
今天管你是跪解、空解、還是卍解,舒瓦茲求得的這個解描述的是一個極端特殊的
時空扭曲狀態,之後被美國的物理學家惠勒(John Archibald Wheeler)命名為
『黑洞』(black hole)。
當你很靠近這個點狀星時,便會發生了一件奇特的事。這個星的周圍會有一層隱藏
的區域:「事件視界」(Event Horizon),如同肉包子打狗,有去無回。
如果你想出來,必須超越光速,這根本就是mission impossible!
當你靠近事件視界時,你身上的原子會受到潮汐力的拉扯而向外延伸,而且你的雙腿
受到重力的吸引遠大於雙手的重力拉扯,最終你會像龍鬚糖一樣越拉越長,直到
被撕爛為止。如同先前的文章所述,這種將人體拉長成麵條狀,即「義大利麵條效應」。
(個人覺得用龍鬚糖效應來稱之也蠻傳神的...XD)
不過,在旁觀者看來,你越接近事件視界,他會覺得你的時間變得越來越慢,直到
你觸碰到事件視界,時間幾乎是靜止了。
要是你的人品爆發,通過了事件視界,你會看到一大團光在繞著黑洞旋轉,如同漫畫
三隻眼,八雲會了與高等魔獸光牙簽約,將它困在保溫瓶中。這些光困在裡頭已經
數十億年,你可以坐下來(?)好好欣賞這個黑洞自形成以來的歷程,如同看電影般。
最後如果你有神功護體加上韓流發威,你順利通過黑洞,你會在黑洞的另一頭看到
另一個宇宙。這個連接兩個宇宙的通道最初被稱為「愛因斯坦—羅森橋」
(Einstein-Rosen Bridge),現今則是被稱為「蟲洞」(Worm hole)。
ps.這也是先前提過的平行宇宙的其中一種。
回到當時,愛因斯坦與天文學家愛丁頓(Arthur Eddington)都認為黑洞是不可能自然
形成,一團旋轉的氣體與星雲哪有可能形成黑洞(雖然黑洞的中心有可能存在蟲洞。)
不過,這個情形卻被歐本海默與他的學生史耐德(Hartland Snyder)的一篇論文扭轉。
論文提到,當一顆恆星用完所有的燃料後,它會受到重力的吸引而往內塌縮,最後在
自身的壓力下產生內爆。當這股重力大到足以將恆星壓縮到小於自身的事件視界,
確實有可能將這顆恒星壓縮成一個點,也就是黑洞。
ps.歐本海默所製造出、投擲到長崎的鈽原子彈,其靈感(讓鈽產生內爆)或許就來
自這篇論文。
1963年,紐西蘭數學家克爾(Rony Kerr)卻發現,旋轉中的黑洞並不是如舒瓦茲所述的,
崩坍成一個點,而是坍縮成一個旋轉的環狀物。今天,好奇如貓的你搭乘一艘探測船
靠近它,要是你帶塞,不幸碰觸到這個環,那麼,死亡是你的唯一解;反之,平常
積人品的你剛好落到環中央,而且還活著穿過這個環。不過,你並不會出現在環的
另一邊,而是通過蟲洞,再進入到另一個宇宙之中,如同故事愛麗絲夢遊仙境中那面
神奇的鏡子。
克爾:「一旦通過這個環,你馬上會進入到一個完全不同的宇宙,那裡的半徑與質量
都是負的。」
而且,如果你有機會再一次通過這個環,你會再進入另一個宇宙,而且,每一次都不同。
這個克爾口中的黑洞是「不可逆的蟲洞」,只能一方通行。
諾貝爾物理學獎得主索恩(Kip S. Thorne)在1988年卻發現了「可逆的蟲洞」,
也就是說你可以像方唐鏡一樣一下子站出黃線以外、一下子又站回去了,任意在蟲洞的
兩頭來回穿梭。
索恩也說,穿越蟲洞的過程,就跟坐飛機一樣,不會很可怕~~恐怖感↓ エロ感↑
ps.索恩曾擔任名導克里斯多福.諾蘭的科學顧問,而探討天文物理與時間旅行的
電影作品《星際效應》,原始構想就出自索恩。
一般而言,重力會使蟲洞的咽喉縮小到讓你命喪其中,即便你想以光速還快的速度穿過
,也是不可能der~如果你堅持要穿過,那要怎麼辦?打開它啊~
要創造出讓太空人穿越的蟲洞,需要的能量相當於一顆巨大的恆星的質量或是黑洞
的正物質與反物質。
「經計算,不顧北京反對,要打開一公尺的蟲洞,需要負一木星的質量!藉由負質量/
負能量的排斥力讓蟲洞打開夠久的時間,好讓太空人穿過!」一位華盛頓大學
物理學家估計道。
贊曰:你媽超胖,也撐不開蟲洞!是啊~真是沒天理,不姐寺,莓勝算,更銀不了!
目前,創造蟲洞與撐開蟲洞的技術遠超過人類文明所及,至於存在不存在,要等到
十次元空間理論完成之後再來嘴吧!
最後,蟲洞帶給小說家/物理學家的靈感就是時光機(時光旅行)。
以上
reference
1.wiki
2.穿梭超時空
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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。
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