黑洞作為一個天文學名詞,其影響力早就不只局限于天文學了,用現在的話來說就是出圈了,以至于現在很多人都想知道黑洞里面是什么樣子。
在回答這個問題之前,我們需要理解黑洞的基本原理,也就是愛因斯坦廣義相對論中的時空彎曲,即我們的宇宙時空就像一張紙一樣,當某種力量折疊這張紙的一部分時,兩個非連續(xù)的部分就會接觸。
如果一個物體從紙的一部分穿過折疊處,當紙張恢復平直時,這個物體就會發(fā)現自己仍在紙上,但離起點很遠,這便是蟲洞了。
由于現在天文學界還沒發(fā)現天然蟲洞只發(fā)現了黑洞,所以有科學家認為黑洞就是蟲洞的一端,從黑洞進去之后就會從白洞出來,這兩者就構成了宇宙中的蟲洞。
但愛因斯坦一開始設想的蟲洞連接的并不是本宇宙的兩個地方,而是連接的不同宇宙,我們繼續(xù)使用紙張的類比,想象一種強大的力量將兩個點拉到一起,這兩個點分別位于兩張不同的紙上。
在連接點的物體因此可以從一張紙過渡到另一張紙,也就是說,進入一個完全不同的宇宙,再考慮到時空一體化,蟲洞甚至可能讓這個物體再另一個宇宙的過去的時間里出現,也就是穿越時空。
因為德國天文學家施瓦西提出了事件視界這個概念,一旦進入這個范圍內黑洞的潮汐力會將物體原子化,也就是先把物體拉成面條形狀再撕碎,不論是人還是其他什么東西,在黑洞面前都是一堆原子罷了,并且這堆原子在進入黑洞后還會在黑洞奇點處被壓碎,徹底在宇宙中消失。
不過如果超大質量黑洞的潮汐力真的很弱,比如就像《星際穿越》里的卡岡圖雅黑洞一樣的話,在時間被黑洞引力扭曲變慢的情況下,一個人進入黑洞的過程在外界看來是極其漫長的,并且從這個人身上反射出來的光子波長也會越來越長,紅移效應將讓這個人整體變紅然后完全消失。
至于黑洞內部的情況,物理學家現在還一無所知,因為光子都無法從黑洞內部把信息帶出來,更別說人類的探測器了,所以科學界目前只能模擬人類靠近黑洞后的結果,至于進入黑洞后會看見什么,還是說從幾千萬光年之外的某個白洞再鉆出來,這些我們都不知道。
目前銀河系里最大的黑洞是銀心區(qū)域的人馬座A*,它的質量相當于440萬個太陽,并且天文學界也通過射電望遠鏡獲得了這個黑洞的真實照片,未來還將不斷收集它的數據,從而更加了解銀河系的形成與演化。
因為至少現在的觀測結果表明,宇宙中大部分星系中心都有一個超大質量黑洞,它們和星系本身的共生狀態(tài),是和星系一起成長的,就算未來星系們相撞,這些超大質量黑洞們也只是會互相融合,而不是被踢出去成為流浪黑洞。
總的來說
黑洞作為宇宙中最極端的天體,它們的存在證明了我們對宇宙的理解還有很多不足,但是正是這些未解之謎的存在,激發(fā)了我們對黑洞的研究,推動了我們對宇宙的探索。