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(4)

2023-05-01 来源:飞速影视
如果你不幸地落入黑洞,你将走向“奇点”,它将像一个黑暗的行星出现在你面前。你将看不到它或里面的任何物质。事实上,你不可能看到任何比你更接近奇点的物质。
原因是,当你落入时,你的未来光锥,也就是你在未来能影响的空间区域,向奇点弯曲。与此同时,你过去的光锥,也就是所有能影响你的东西,则向事件穹界弯曲。这意味着,任何比你更接近事件穹界的东西都在你的过去,而任何比你更接近奇点的东西都在你的未来。
你可以把这想成是你在正北的平坦平原上行走。北方是你的未来,南方是你的过去。你遇到了一个坡度逐渐变陡的坑。当你往下走时,你不再是往北走,而是往北往下走。现在你滑倒并开始下降,坑越来越陡峭。最后,你的方向大部分是向下,几乎没有向北。你来时的路大部分是向上的,而不是向南的。这也是坠入黑洞的感觉。它真的就像空间中的一个洞。
奇点不像是一个点,而更像是时间上的一堵墙。它不仅成为你的未来,一旦你 "撞上 "它,你就不再有未来,几乎就像你回到过去。
然而,关于奇点到底发生了什么,很多都是猜测,因为它源于一种理论,即爱因斯坦的广义相对论,该理论根本没有考虑到量子理论。
当谈论物体在奇点之外的表现时,这并不是一个复杂的问题,因为那里除了引力本身之外什么都没有,但是,如果你想知道在奇点中发生了什么,广义相对论无法给你答案。从理论上讲,奇点具有无限的密度,时空结构就在那里 "断裂"。
根据广义相对论,普通的恒星和行星也有奇点。但这些只是简化,因为我们并不关心它们的内部。旋转的黑洞有环状奇点。理论上,一个物体可以穿过环状奇点,然后出现在另一个地方,因为环形奇点可以像一个虫洞一样。虫洞可以是可逆的,也可以是不可逆的,需要某种奇特的负质量物质来保持打开状态。它们也与黑洞密切相关,黑洞是创造虫洞的主要推手。
为了能够穿越,环形空间必须是一个 "裸露的奇点",这意味着它周围不能有事件视界。否则旅行者将无法出来。这使得坍缩恒星不适合进行时空旅行。然而,在量子领域,虫洞有可能自发形成,这可能是量子信息逃离黑洞的一种可能手段,因为它们可以跨越事件视界形成。如果是这样,这意味着虽然物质的未来将在奇点结束,但它的信息可以继续存在。信息可能要花上万亿年的时间才能真正出现,黑洞也会坍塌和消散,但这最终会发生,这证明了即使是黑洞也不能在它们消失时带走信息。
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