黑洞可以說是宇宙中最神秘的天體了,由于連光都無法逃脫它的引力範圍,所以科學家無法對黑洞内部做出任何觀測。
幸運的是,通過對黑洞周圍物質發生的變化,我們還是對黑洞的性質有了一些了解。
目前可以肯定的是,黑洞除了會撕碎靠近它的天體外,還會用超強的引力扭曲附近的時空,讓黑洞周圍星球上的時間流逝速度變慢。
比如科幻電影《星際穿越》中的卡岡圖雅黑洞,就用引力讓周圍星球上的時間流逝速度大大減緩,達到了1小時7年的地步,也就是說每在黑洞周圍的星球上待一小時,地球上就會過去七年時間。
以上這個看似荒謬的情節,其實是經過科學界嚴格論證的,而且最早提出“引力會導緻時間變慢”的不是别人,正是大名鼎鼎的愛因斯坦。
時間回到1916年當時的愛因斯坦将狹義相對論與引力聚攏到了一起,創立了比牛頓萬有引力定律更勝一籌的廣義相對論,在這個有關引力的新理論中,引力被解釋成了“大質量天體扭曲周圍時空引起的幾何跌落”,也就是說引力除了影響空間中星球的運行,還會影響時間中流逝速度的快慢。
在廣義相對論中,質量越大的天體引力越強,相應減緩時間流逝速度的能力也越強,而宇宙中質量最大的天體莫過于黑洞,所以黑洞周圍的時間流逝速度,就是全宇宙最慢的了。
目前天文學界把黑洞分為三類,分别是原初黑洞、超大質量黑洞和恒星級黑洞,其中原初黑洞是在宇宙大爆炸之初,因為質量分布不均勻而産生的天然黑洞,超大質量黑洞則主要存在與星系中央,是由衆多黑洞融合而來的,比如銀河系中心的超大質量黑洞人馬座a*,就是與周圍黑洞融合的産物。
至于恒星級黑洞,則是由大質量恒星在晚年坍塌而成的,這種黑洞在宇宙中分布極其廣泛,占了黑洞數量上的大頭。
如果我們生活在黑洞周圍,會發生什麼呢?在不考慮黑洞潮汐力會不會把我們拉成面條的情況下,如果人類真的居住在黑洞周圍的星球上,黑洞引力帶來的時間膨脹效應就會讓這批人或者這個人的時間,與外界發生不匹配,進而産生“黑洞方一日,地球已千年”的效果。
如果這個人在黑洞周圍的星球上生活了一周,然後返回地球的話,地球上很可能已經過了7年甚至700年了,雖然具體的時間要視黑洞的引力強度而定,但可以肯定的是,從黑洞周圍再回到地球後,地球世界肯定已經滄海桑田了。
在《星際穿越》中,超級黑洞卡岡圖雅的質量達到了太陽的一億倍,這種體量的黑洞可以将時間流逝速度減緩至“一小時七年”的水平,而目前天文學界發現的質量最大的黑洞SDSS J073739.96+384413.2,相當于1040億個太陽。
如果在這顆質量最大的黑洞周圍生活,那麼在一小時不到的時間裡,外部世界就會過去千萬億年甚至更久,在如此恐怖的時間膨脹效應下,在黑洞周圍生存就等同于穿越時空了,不過隻能向未來穿越。
由此不難看出黑洞周圍的生存環境絕對是宇宙中最嚴酷的,因為它的時間流逝速度和外界存在差異,如果未來人類文明有能力發射探測器接近黑洞,或者讓宇航員接近黑洞的話,探測器或者宇航員以光速傳回地球的數據,很可能會因為黑洞附近的時間膨脹效應而變得很慢。
所帶來的直接後果就是,人類可能永遠無法獲得黑洞附近的第一手資料,因為承載這些資料的信息會在永恒的時間膨脹中被封閉,也許幾千年甚至幾萬年後,這些信息才能飛到地球被接收到。
總體來看黑洞雖然可怕,但目前天文學界并未在太陽系附近發現黑洞,所以我們暫時不用擔心它們,唯一需要警惕的就是那些超級對撞機們,因為它們的對撞實驗強度,是有可能生成微型黑洞的
有話要說...