奇点是什么样的?宇宙中已知最神秘的地方,物理学已给出答案(3)

2023-05-01 来源:飞速影视
吸积盘的一部分/图片来源:NASA/GODDARD如果地球变成了一个黑洞,其事件视界的半径大约为1厘米。然而,在距离中心6400公里左右的地方,你受到与站在地球表面一样的重力。
理论上,你可以在一个地球质量的黑洞周围构建一个薄壳,并且薄壳上的引力与真实的地球完全相同(由于密度的变化,有一些差异)。这引起了埃隆·马斯克(Elon Musk)的兴趣,让他投资一项技术,以获得那样的中央黑洞。

奇点是什么样的?宇宙中已知最神秘的地方,物理学已给出答案


然而,与下图中包含大量陆地不同的是,物体往往会从空心地球的底部落入中心黑洞,这意味着地壳必须由一些非常强大的物质构成。

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空心地球的内部。威廉-布拉德肖,《阿特瓦塔巴尔的女神》(1892)。任何东西都无法逃离黑洞,其原因与黑洞的引力无关。尽管较小恒星大小的黑洞在它们的视界上确实有很强的引力,但特大质量黑洞的引力相对较弱。你可能会认为只要轻轻一拉,你就能逃脱,但事实并非如此简单。
当一个黑洞变得越来越大时,从外部观察者的角度来看,它最终不再有太大的拉力。不是强大的引力是原因,而是因果关系的本质使事件视界完全弯曲。任何越过黑洞事件视界的东西都只是将其未来的因果结构弯曲到了黑洞中,这样它就不能再影响事件视界外的任何东西。
任何试图用绳子把人拉出黑洞的尝试都是注定要失败的。即使它能克服黑洞引力,它也无法改变掉入黑洞的物质的光锥。作为一个外部观察者,你只会看到时间在你的绳子接近黑洞时变慢。当它的一部分越过黑洞时,你将不再看到它在那一点上的存在,它似乎是冻结在时间里的,并且发生了无限的红移。如果你试图拉紧它,绳子会因黑洞这边的潮汐力而断裂。
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