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生活在黑洞周围会怎样?爱因斯坦:黑洞方一日,地球已千年
2022/1/17 14:24:13 | 浏览:335 | 评论:0

黑洞可以说是宇宙中最神秘的天体了,由于连光都无法逃脱它的引力范围,所以科学家无法对黑洞内部做出任何观测。

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幸运的是,通过对黑洞周围物质发生的变化,我们还是对黑洞的性质有了一些了解。

目前可以肯定的是,黑洞除了会撕碎靠近它的天体外,还会用超强的引力扭曲附近的时空,让黑洞周围星球上的时间流逝速度变慢。

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比如科幻电影《星际穿越》中的卡冈图雅黑洞,就用引力让周围星球上的时间流逝速度大大减缓,达到了1小时7年的地步,也就是说每在黑洞周围的星球上待一小时,地球上就会过去七年时间。

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以上这个看似荒谬的情节,其实是经过科学界严格论证的,而且最早提出“引力会导致时间变慢”的不是别人,正是大名鼎鼎的爱因斯坦。

时间回到1916年

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当时的爱因斯坦将狭义相对论与引力聚拢到了一起,创立了比牛顿万有引力定律更胜一筹的广义相对论,在这个有关引力的新理论中,引力被解释成了“大质量天体扭曲周围时空引起的几何跌落”,也就是说引力除了影响空间中星球的运行,还会影响时间中流逝速度的快慢。

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在广义相对论中,质量越大的天体引力越强,相应减缓时间流逝速度的能力也越强,而宇宙中质量最大的天体莫过于黑洞,所以黑洞周围的时间流逝速度,就是全宇宙最慢的了。

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目前天文学界把黑洞分为三类,分别是原初黑洞、超大质量黑洞和恒星级黑洞,其中原初黑洞是在宇宙大爆炸之初,因为质量分布不均匀而产生的天然黑洞,超大质量黑洞则主要存在与星系中央,是由众多黑洞融合而来的,比如银河系中心的超大质量黑洞人马座a*,就是与周围黑洞融合的产物。

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至于恒星级黑洞,则是由大质量恒星在晚年坍塌而成的,这种黑洞在宇宙中分布极其广泛,占了黑洞数量上的大头。

如果我们生活在黑洞周围,会发生什么呢?

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在不考虑黑洞潮汐力会不会把我们拉成面条的情况下,如果人类真的居住在黑洞周围的星球上,黑洞引力带来的时间膨胀效应就会让这批人或者这个人的时间,与外界发生不匹配,进而产生“黑洞方一日,地球已千年”的效果。

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如果这个人在黑洞周围的星球上生活了一周,然后返回地球的话,地球上很可能已经过了7年甚至700年了,虽然具体的时间要视黑洞的引力强度而定,但可以肯定的是,从黑洞周围再回到地球后,地球世界肯定已经沧海桑田了。

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在《星际穿越》中,超级黑洞卡冈图雅的质量达到了太阳的一亿倍,这种体量的黑洞可以将时间流逝速度减缓至“一小时七年”的水平,而目前天文学界发现的质量最大的黑洞SDSS J073739.96+384413.2,相当于1040亿个太阳。

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如果在这颗质量最大的黑洞周围生活,那么在一小时不到的时间里,外部世界就会过去千万亿年甚至更久,在如此恐怖的时间膨胀效应下,在黑洞周围生存就等同于穿越时空了,不过只能向未来穿越。

由此不难看出

生活在黑洞周围会怎样?爱因斯坦:黑洞方一日,地球已千年

黑洞周围的生存环境绝对是宇宙中最严酷的,因为它的时间流逝速度和外界存在差异,如果未来人类文明有能力发射探测器接近黑洞,或者让宇航员接近黑洞的话,探测器或者宇航员以光速传回地球的数据,很可能会因为黑洞附近的时间膨胀效应而变得很慢。

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所带来的直接后果就是,人类可能永远无法获得黑洞附近的第一手资料,因为承载这些资料的信息会在永恒的时间膨胀中被封闭,也许几千年甚至几万年后,这些信息才能飞到地球被接收到。

总体来看

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黑洞虽然可怕,但目前天文学界并未在太阳系附近发现黑洞,所以我们暂时不用担心它们,唯一需要警惕的就是那些超级对撞机们,因为它们的对撞实验强度,是有可能生成微型黑洞的。

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