掉进黑洞,你本人和外部观察者为何会看到完全不同的景象?
从数学角度上讲,任何东西都可以变成一个黑洞,如果你能够把它压缩到足够小的空间里就可以。宇宙中的任何东西都有一个“史瓦西半径”,一段非常非常小的空间,当物体的整个质量都塌缩到该半径时,它的密度就会变的非常大,并且引力也会变的非常强,甚至连光都无法从那里逃脱,这时你就得到了一个黑洞。
如果你能把珠穆朗玛峰压缩成小于1纳米物质,你就有一个黑洞。同时如果你能把整个地球压缩到花生大小的尺寸,你也会得到一个黑洞。目前我们没有能力将珠穆朗玛峰等物体压缩成一个黑洞,但比我们太阳还大无数倍的恒星,它的史瓦西半径会很大,当它上面的燃料消耗殆尽,并且不能保持自身的热度时,它就会坍塌成一个无限小的点,它的密度会无限的大,以至于它的引力会变得非常强,没有东西可以逃脱,连光也不行。
对于黑洞,你或许已经了解了不少,但如果跳进一个黑洞,会是怎么的情景呢?
从外面看会是什么样呢?我们知道引力场会弯曲时间和空间,位于太阳后面的恒星实际上并不在我们所看到的位置,因为太阳的引力会弯曲来自后方恒星的光线。当涉及到更大的物体比如整个星系,或者对于一个黑洞而言,其引力场作用会更“淘气”,来自他们身后的光线会变得很混乱,会出现被称为“引力透镜效应”的现象。
那么跳进一个黑洞会发生什么呢?
当我们逐渐靠近黑洞时,天空会变形的越来越厉害,我们眼前黑洞视界越来越多的部分会变成一片漆黑。当我们一半的视界被黑暗吞噬时,我们就到达了“光子层”,在那里光线不一定会被黑洞吸进去,但它也无法逃脱,在这一奇幻的特定点上,光子其实可以沿着黑洞旋转,如果你在那里稍作停留往身边望去,理论上你可以看见自己的后脑勺,因为从你后脑勺上反射出来的光线可以沿着黑洞层一直转到你的眼前。
引力场不仅可以扭曲空间,还能弯曲时间。但对于在地球上生活的人们来说,我们不必担心这些。但靠近黑洞的地方引力会很强,如果观测者在一旁看着你往黑洞里跳,他会看到很离奇的现象。
他不会看见你迅速被黑洞吸引,反而会看见你靠近的越来越缓慢,直到你达到一个点,被称为“视界线”,这是一个特定点,一旦你越过就再没有回头路,光线也就是在这以后将不能逃脱。
所以对于一个观测你掉进黑洞的人来说,那里就是你旅程的终点,他会看见你被冻结在空中,从你身上发出的光线会快速发生红移,直到你消逝在苍茫宇宙中,他绝不会看见你越过视界线。
但对你来说所有的一切还是一如既往,你还是会继续越过视界线然后走向死路一条!
当你继续靠近黑洞的奇点时,你对整个宇宙的视野会被压缩成身后一个越来越小的点。如果你跳进的黑洞足够大,在经过视界线时或许你会很享受这段时光,但一切都已经无法改变你的生命也将结束。
但这需要几个小时才能到达产生疼痛的地方。你离奇点越是靠近,引力作用在空间中的区别也会越来越明显,离奇点较近的那部分身体要比较远的那部分被吸引的更猛烈,所以整个身体会被拉向奇点,这种效应会十分强悍,科学家通常都不称它为拉伸,他们叫它“意大利拉面”,你的分子会被暴力拆分撕成碎片。
当到达奇点时,其实我们也不太清楚会发生什么,或许那里的一切会违反所有的物理法则,又或者会重新出现在宇宙中的其他什么地方。有一部关于黑洞的电影,经过黑洞会产生一个虫洞,一种以超光速穿越宇宙间的传送门,不是以某种违反科学定律的方式,而是利用了宇宙的维度优势!