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宇宙起源,黑洞,虫洞,多维空间,相对论,量子力学,地外文明,迷失古迹,不解之谜,科技前沿。
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人掉进黑洞会怎么样?黑洞越大人就死的越慢

宇宙解码  · 公众号  · 科学  · 2017-07-12 20:00

正文

人掉进黑洞会怎么样,黑洞越大人就死的越慢。其实这是一个伪命题,因为没有人掉进黑洞之后还能出来。确切的说,掉进黑之后不能成为死,人在被黑洞吸住之后,会一直被引潮力拉向黑洞的中心,奇点。而这个过程在黑洞之中的人是可以切身感受到的,不过是以我们的时间。那么,掉进黑洞的人究竟会怎样呢?我们一起来看。


实际上,对这个问题的回答并不简单,主要是取决于这是一个什么黑洞以及用谁的时钟计时。


黑洞


目前天文学家在宇宙中发现的黑洞主要有两种,一种是所谓的恒星级质量的黑洞,这种黑洞的质量从几倍太阳质量到几十倍太阳质量,另外一种是超大质量黑洞,质量是百万倍太阳质量到百亿倍太阳质量。


计时的时钟可以是被吸到黑洞的这个人携带的时钟,也可以是在黑洞外面围观的吃瓜群众的时钟。


被恒星级质量黑洞吸入会怎样?

由于离我们最近的黑洞都是恒星级质量黑洞,那么我们就先让这个人被这样的黑洞吸过去。


由于这种黑洞的体积特别小(比如10倍太阳质量的黑洞的视界的半径,也叫做史瓦西半径,大约是30公里),黑洞视界附近的潮汐力就特别大(潮汐力指的是距离黑洞视界不同距离处的引力的差),所以在他快到黑洞视界的时候,他已经被潮汐力拉成极细的面条了,他肯定不会再感受到后面的过程了。


如果使用他自己携带的时钟计时,他将在很短的时间内以面条的形式穿过黑洞的视界,义无返顾地冲向黑洞中心奇点的位置。但是如果用外面吃瓜群众的时钟计时,标准广义相对论教科书告诉我们,吃瓜群众就会看到他被冻结在黑洞视界的外面,永远也进不去。


但是我和我的学生刘元在2009年发表了一篇文章(见最后的论文链接和截屏),我们发现标准广义相对论教科书在这件事上是错误的(因为没有考虑下落者自己的引力效应)。在更正了这个错误之后,我们发现,由于下落者的引力的影响,在他下落过程中黑洞的视界是膨胀的,所以即使用吃瓜群众的时钟计时,他也会在很短的时间内进入膨胀的黑洞视界,但是永远也不会到达中心的奇点。


被超大质量黑洞吸入会怎样?

但是如果他跑到了我们银河系的中心,那里有一个四百万倍太阳质量的超大质量黑洞,这样的黑洞的潮汐力对于一个人来讲可以忽略不计,所以他会安然无恙地进入黑洞(即使他的质量和黑洞的质量相比几乎可以忽略不计,但是他的质量仍然使得黑洞的视界在他下落过程中是膨胀的)。


黑洞


如果用他自己的时钟计时,他就会在比较短的时间内到达中心的奇点,最后粉身碎骨,壮烈牺牲。在牺牲之前,他如果回头就会看到随后跟着他掉入黑洞的人在以光速追他,向前看就会看到在他之前掉入黑洞的人以光速冲过来迎接他,但是在他们见面握手的一瞬间,他就到达了奇点和迎接他的人同归于尽了!

但是如果用吃瓜群众的时钟计时,情况就很乐观了,他进入黑洞之后会停在一个中间的位置,永远不会到达中心的奇点。







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