黑洞:泯灭前的永恒  

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第五节 来自有书共读主播[英]史蒂芬·霍金

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“人们,总是无法想象自己没有见过物体的样子。”

有时候,事实反而比想象更加奇怪。要说宇宙中最神秘的天体,非黑洞莫属。

2019年4月10日,人类给黑洞拍下了第一张照片。我们有幸在这个时代见证了这次历史。

黑洞,顾名思义,从外面看,黑洞本身就是一个黑黑的洞。

一个星体质量越大,尺寸越小,它就越会弯曲周围的空间,由于引力的作用,周围的物体,都会被它吸引,难以逃逸。而黑洞,由于质量太大,把周围的空间弯曲得太厉害,以至于光都无法从里面逃出来。

为了理解这些,就要先从引力谈起。

我们都知道,如果我们朝着斜上方射出一支箭,无论使用再强的弓弩,最终它会因为一种力量,落回地面。这种力量,就是引力。

那这根箭有没有可能,摆脱地心引力,逃逸到太空呢?

是有可能的,不过它的速度需要达到每秒运动11.2千米。相当于飞机飞行速度的500倍,子弹速度的11倍。

在物理学上,称之为逃逸速度。当物体速度达到每秒11.2千米时,地球的引力将无法阻止他们逃离地球。

太阳的逃逸速度就更大了,能达到每秒617公里。而这些,却远远低于每秒30万千米的光速。因此光可以轻易离开地球和太阳。

尽管如此,光也受制于引力。

在1919年以前,牛顿力学还是主导人们的真理。人们一直认为光是走直线的。

但是爱因斯坦提出,一切物体,都要沿着测地线走,包括光。为了方便理解,你可以这样认为,就连光经过有引力的地方,也会弯曲,而且弯曲程度较大。

但在1919年以前,这些都还是猜想。到哪里找能让光线偏移较大的星球供我们观测呢?夜晚通过月亮可以观察,但是月亮的引力太小,弯曲光线的效果看得不明显。

当时天文学家唯一能指望上的,就是太阳。在太阳背后,我们已经探知存在一颗星球,他到地球的光线如果走直线的话,就会被太阳挡住,我们根本看不到。如果相对论正确,太阳的引力弯曲了光线,我们不就能观察到那颗星星了吗?

但是还存在一个问题,太阳太亮了,周围的星光都被太阳遮蔽了。

于是天文学家,想到了一个极端的情况:全日食。

1919年5月29日,英国天文学家艾丁顿,组织了两个观测团,分别前往南美和非洲。

在全日食的过程中,他们观测到了太阳周围几颗原本不该出现的星。

整个天文学界乃至物理学界震惊了——牛顿错了。

光,被弯曲了。这还不算完。宇宙中还存在一个引力更大的物质,就是黑洞。他的引力比光速还要大。

霍金为此贡献出一个概念:事件视界,即是一种时空的曲隔界线。

(视线视界虚拟图)

简单地说就是分割黑洞内外的一条线。在事件视界外,光还有可能离开黑洞,但是在事件视界里面,任何东西就无法出来了。这就是为什么我们难以观测到黑洞的原因。

既然光线都无法逃离黑洞,那么在2019年4月10日《人类首次“看到”黑洞》的那张照片又是怎么回事儿。

其实,我们看到的黑洞照片,并非黑洞本身,而是他周围的吸积盘。黑洞会吸引着物质绕着黑洞,形成一片区域光环。

如果你不小心跌入黑洞,将会有两种情况。若是恒星质量大小的黑洞,你在到达事件视界前,就会被撕裂,搅成面条。

然而,如果是一个质量非常大的黑洞,你将毫不费力地踏入进去。你在事件视界上的时候,时间会急剧膨胀。

换句话说,从远处观察着你的人,永远不会踏入黑洞。你会越走越慢,你的形象会越来越暗淡,也会越来越红。直到消失——永远地逝去了。

只是,这个时间太漫长,对于观察者有限的生命来说,你跌入黑洞的一刹那,便是永恒。

作者:囧囧,有书智库导师,一个好人。        

主播:放公子:电台主播。愿将世界的一切美好,用声音描绘,讲给你听。微博:江城董放。   

       

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热门评论

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feng

2019-05-21 22:34:56 3 33

虽然看不懂,但每天还是坚持认真听书

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飞鹰

2019-05-22 10:28:05 0 3

一个星体质量越大,尺寸越小,它就越会弯曲周围的空间,由于引力的作用,周围的物体,都会被它吸引,难以逃逸。而黑洞,由于质量太大,把周围的空间弯曲得太厉害,以至于光都无法从里面逃出来。

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雨桐

2019-05-22 22:59:09 0 2

永恒,看不见的死亡,认知不到事件的变化,看不到事件的结果。

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泺涵慧旭

2019-05-22 09:15:35 0 2

霍金为此贡献出一个概念:事件视界,即是一种时空的曲隔界线。简单地说就是分割黑洞内外的一条线。在事件视界外,光还有可能离开黑洞,但是在事件视界里面,任何东西就无法出来了。这就是为什么我们难以观测到黑洞的原因。

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泺涵慧旭

2019-05-22 09:18:32 0 2

黑洞会吸引着物质绕着黑洞,形成一片区域光环。如果你不小心跌入黑洞,将会有两种情况。若是恒星质量太小的黑洞,你在到达事件视界前,就会被撕裂,搅成面条。如果是一个质量非常大的黑洞,你将毫不费力地踏入进去。你在事件视界上的时候,时间会急剧膨胀。

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郭小飞

2019-05-22 09:20:23 0 2

换句话说,从远处观察着你的人,永远不会踏入黑洞。你会越走越慢,你的形象会越来越暗淡,也会越来越红。直到消失——永远地逝去了。 只是,这个时间太漫长,对于观察者有限的生命来说,你跌入黑洞的一刹那,便是永恒。