是否可以通过黑洞时光穿梭

如果问及什么才是古往今来,能让世界各地都保持好奇的物质,那黑洞一定可以榜上有名。

因为无论是各国的科幻电影中,又或是动漫、小说中,甚至是那些名扬千古的物理学家们,都曾假设过一旦摸清黑洞的“使用规则”,那么时空不再是只能单向运动,人类也不再被时空所束缚。

神秘的黑洞

提及黑洞其实大家都有所耳闻,但是实际上除去这个名字外,我们知道的其他信息可以说少之又少。

放眼世界各国,能够登月的国家就已经一只手可以数清,更别提难度更上几个台阶的黑洞探索。除去各种听起来玄之又玄的理论猜测外,我们人类对于黑洞的认知直到最近几年才进入到入门阶段

北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片才得以问世。这个黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。从图片上看来,这个黑洞的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。

是什么黑洞? 其实爱因斯坦在广义相对论中就有所提及。

黑洞作为相对论中一个存在于宇宙空间中的天体,由中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区组成,而奇点部分正是那深不见底的黑色区域,至于那片黑色中有什么,至今都没有人能准确的回答出来。

那你是否大胆的猜测过这种物质为什么会被命名为黑洞?

如果你曾注意过大海中的漩涡,那你一定能理解黑洞这个名字从何而来。顾名思义,黑洞就如同宇宙中一个个深不见底的漩涡,把周围靠近的一切物质卷入其中,吞噬不见。

黑洞之所以“黑”,是因为他的周围不会允许任何天体甚至是光的存在。

为何以“洞”命名则是考虑到黑洞那强大到惊人的引力,用一句话来说就是“万物皆可吸”。你或许在其他介绍黑洞的页面会看见这样一句话——“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞的强大吸引力使得视界内的逃逸速度大于光速。简单来说在整个宇宙范围内,只要是靠近黑洞的物质,包括光以及任何形式的能量波,都会因为黑洞巨大的引力而无所遁形,就算是光,也无法逃掉黑洞的引力。

这样强大的吸引力其实与黑洞的诞生脱不了干系。

黑洞的产生过程与中子星的产生过程十分类似,在某一个恒星衰老时,核心的能量已经不能够再支撑起它沉重的外壳,于是在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,然后发生强力爆炸。

但虽然类似,黑洞的产生与这个过程也有所不同。因为恒星的巨变在核心中所有的物质都变成中子时,收缩过程就会立即停止。

而在黑洞产生的情景中,由于恒星核心的质量大到使收缩过程可以无休止地进行下去,核心的坍塌让物质无法抵挡的向着中心点运动,于是时间与空间的持续压缩就在这个范围内形成了时空扭曲,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。

正是黑洞这“万物皆可吸”的特质,让人类看到了时光穿梭的希望。但并不是所有的黑洞都可以作为穿梭的假设对象。

理论上什么黑洞有可能时光穿梭?

在探讨是否能够真的通过黑洞进行时空穿梭之前,我们首先要对黑洞的种类有所了解。

实际上宇宙中的黑洞,根据其物理特性等不同可以被分为五类,甚至还包括与黑洞相对的白洞

所谓白洞是指广义相对论中所预言的与黑洞性质刚好相反的天体。作为一个只发射、而不吸收的特殊宇宙天体,白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。

宇宙中存在一种不旋转也不带电的黑洞被命名为“史瓦西黑洞”,也就是我们平时所认识的最为普通的黑洞,也可以称之为“静止的黑洞”。

一般来说任何进入到“史瓦西黑洞”的物质都将无限靠近其奇点,但却没有“出口”,进入到其中的物质基本上就不再可能“重见天日”。所以人类在这种类型的黑洞上,并没有看到任何可以支撑进行时间旅行的可能。

还有一种旋转但不带电的黑洞,被称为“克尔黑洞”,这种黑洞还有另外一个我们较为熟悉的名字叫“虫洞”。

虫洞又被称为“时空洞”,又或者是“蛀孔”,是指宇宙中可能存在的连接两个时空的狭窄隧道,因为这一概念是爱因斯坦与罗森在研究引力场方程中提出的假设,所以有被称为“爱因斯坦-罗森桥”。

你是否在某些网络平台上刷到过疑似“穿越者”的图片,在还没有电话的年代里有女子拿着诺基亚正在打电话,或者是有的人在某国街头吃着几百年后才有的食物,甚至是唐山的某校长有“预谋”的修建防震教学楼……每当这样的新闻或是图片出现在大众的视野中,关于“穿越者”,“时空穿梭”的讨论就会再一次掀起热潮。如果问及什么才是古往今来,能让世界各地都保持好奇的物质,那黑洞一定可以榜上有名。因为无论是各国的科幻电影中,又或是动漫、小说中,甚至是那些名扬千古的物理学家们,都曾假设过一旦摸清黑洞的“使用规则”,那么时空不再是只能单向运动,人类也不再被时空所束缚。

神秘的黑洞提及黑洞其实大家都有所耳闻,但是实际上除去这个名字外,我们知道的其他信息可以说少之又少。

放眼世界各国,能够登月的国家就已经一只手可以数清,更别提难度更上几个台阶的黑洞探索。

除去各种听起来玄之又玄的理论猜测外,我们人类对于黑洞的认知直到最近几年才进入到入门阶段。

北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片才得以问世。

这个黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。

从图片上看来,这个黑洞的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。

是什么黑洞? 其实爱因斯坦在广义相对论中就有所提及。

黑洞作为相对论中一个存在于宇宙空间中的天体,由中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区组成,而奇点部分正是那深不见底的黑色区域,至于那片黑色中有什么,至今都没有人能准确的回答出来。

那你是否大胆的猜测过这种物质为什么会被命名为黑洞?如果你曾注意过大海中的漩涡,那你一定能理解黑洞这个名字从何而来。

顾名思义,黑洞就如同宇宙中一个个深不见底的漩涡,把周围靠近的一切物质卷入其中,吞噬不见。

黑洞之所以“黑”,是因为他的周围不会允许任何天体甚至是光的存在。

为何以“洞”命名则是考虑到黑洞那强大到惊人的引力,用一句话来说就是“万物皆可吸”。

你或许在其他介绍黑洞的页面会看见这样一句话——“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞的强大吸引力使得视界内的逃逸速度大于光速。

简单来说在整个宇宙范围内,只要是靠近黑洞的物质,包括光以及任何形式的能量波,都会因为黑洞巨大的引力而无所遁形,就算是光,也无法逃掉黑洞的引力。

这样强大的吸引力其实与黑洞的诞生脱不了干系。

黑洞的产生过程与中子星的产生过程十分类似,在某一个恒星衰老时,核心的能量已经不能够再支撑起它沉重的外壳,于是在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,然后发生强力爆炸。

但虽然类似,黑洞的产生与这个过程也有所不同。

因为恒星的巨变在核心中所有的物质都变成中子时,收缩过程就会立即停止。

而在黑洞产生的情景中,由于恒星核心的质量大到使收缩过程可以无休止地进行下去,核心的坍塌让物质无法抵挡的向着中心点运动,于是时间与空间的持续压缩就在这个范围内形成了时空扭曲,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。

正是黑洞这“万物皆可吸”的特质,让人类看到了时光穿梭的希望。

但并不是所有的黑洞都可以作为穿梭的假设对象。

理论上什么黑洞有可能时光穿梭?在探讨是否能够真的通过黑洞进行时空穿梭之前,我们首先要对黑洞的种类有所了解。

实际上宇宙中的黑洞,根据其物理特性等不同可以被分为五类,甚至还包括与黑洞相对的白洞。

所谓白洞是指广义相对论中所预言的与黑洞性质刚好相反的天体。

作为一个只发射、而不吸收的特殊宇宙天体,白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。

宇宙中存在一种不旋转也不带电的黑洞被命名为“史瓦西黑洞”,也就是我们平时所认识的最为普通的黑洞,也可以称之为“静止的黑洞”。

一般来说任何进入到“史瓦西黑洞”的物质都将无限靠近其奇点,但却没有“出口”,进入到其中的物质基本上就不再可能“重见天日”。

所以人类在这种类型的黑洞上,并没有看到任何可以支撑进行时间旅行的可能。

还有一种旋转但不带电的黑洞,被称为“克尔黑洞”,这种黑洞还有另外一个我们较为熟悉的名字叫“虫洞”。

虫洞又被称为“时空洞”,又或者是“蛀孔”,是指宇宙中可能存在的连接两个时空的狭窄隧道,因为这一概念是爱因斯坦与罗森在研究引力场方程中提出的假设,所以有被称为“爱因斯坦-罗森桥”。

其实虫洞在严格意义上并不能算做黑洞的一种,因为它主要是位于宇宙中一个弯曲的视界中,往往连接黑洞与白洞之间。

所谓时空穿梭其实还有一种说法,是从黑洞中通过这个时光桥来到白洞中,再通过白洞被辐射出去。

那你是否在好奇,为何虫洞会作为一个时空桥梁而存在呢?在爆炸以前的初期宇宙中,虫洞连接着很多的宇宙,很巧妙地将宇宙项的大小调整为零(宇宙项也被称为“真空的能量”)。

由一个宇宙可能产生另一个宇宙,而且在宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴,它们可通往一个宇宙的过去及未来,或其他的宇宙。

但就算位于虫洞中,也并不是随时都可以拥有时光穿梭的机会,也需要玄幻小说中所说的那种“天门大开”之时,才有可能实现时光穿梭。

作为一个随时处在高速旋转中的黑洞,“克尔黑洞”中同时具有两种方向相反的力:向内的引力以及向外的离心力。

而当引力与离心力恰好处于某一个平衡点时,在这种黑洞的内部就会出现一个相对平衡的“奇异环”。

高速且相反的两种力就会对黑洞内外的时空产生一种干扰甚至是撕裂的作用。

于是伴随着“奇异环”的出现,同时还会出现一个“时空裂痕”,就类似于原本相互隔绝的两个时空中间撕开了一条口子,理论上穿过这个裂痕就能实现从一个时空去到另外一个时空的愿望。

但是这种穿梭目前仅停留在理论阶段,具体能够有多少可行度还有待研究。

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