黑洞内部什么样?物体掉入是静止在视界面上,还是被黑洞吞掉?
2023-04-24 来源:飞速影视
虽然科学家能够通过广义相对论来推测黑洞的内部结构,但无论是史瓦西黑洞的奇点,还是克尔黑洞中的奇环,这些都只是建立在几何学上的一种数学解。
所以对于这种传统意义的黑洞模型,可以说它更像是一种“数学黑洞”,对于真正存在于现实宇宙中的“物理黑洞”来说,它的内部究竟是什么样,质量是怎么分布的,是不是集中在一点,这对于科学家来说都是有挑战性的问题。
相对于纯数学上的黑洞来说,人类更关心的还是现实宇宙中存在的黑洞,如果从外部观察者的视角来看,掉入黑洞的物体在靠近黑洞的过程中,它所受到的引力会越来越大,由于引力红移,它发出来的光线的波长会被拉得越来越长,直到抵达无限红移面,波长被拉到无限长,所以会看到这个物体先是会变得越来越红,然后会变得越来越暗,因为波长慢慢超出了可见光波段范围。
同时,由于引力导致的时间膨胀效应也会越来越凸显,变现出来的现象就是这个物体的动作会变得越来越慢。从时间线上来说的话,它最终会静止在视界面上,也就是说它的时间在黑洞表面停止了。
那么问题来了,根据爱因斯坦的广义相对论,对于物体本身来说它肯定能顺利进入黑洞,但是对于外部的观察者来说黑洞到底有没有把这个物体吞掉呢?外部看的话它会永远静止在黑洞表面,所以按理说黑洞永远不会把这个物体吞掉,也就是所有要被黑洞吞噬的物质,最终都应该被“冻结”在视界面上,而不会落入黑洞。
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