人掉进黑洞会怎样? 可能变“面条”也可能活着

2019-04-12 10:02图文来源:中国新闻网

4月10日晚,人类历史上首张黑洞照片在全球多地同步发布,中科院上海天文台副台长袁峰介绍,目前来看,这张照片验证了爱因斯坦的广义相对论。这一消息引发广泛关注。那么,黑洞有哪些有趣知识?在宇宙中,还有哪些神秘的天体?

4月10日晚,人类历史上首张黑洞照片在全球多地同步发布,中科院上海天文台副台长袁峰介绍,目前来看,这张照片验证了爱因斯坦的广义相对论。这一消息引发广泛关注。那么,黑洞有哪些有趣知识?在宇宙中,还有哪些神秘的天体?

黑洞不是“洞”:它是天体

首先,黑洞不是“洞”,而是一类天体。它们的年龄大得惊人,动不动就几亿岁。当年,正是由天才物理学家爱因斯坦的广义相对论推导出了黑洞的存在。

德国的天文学家卡尔•史瓦西在计算爱因斯坦引力场方程后,得到了一个解:如果能够将大于某一量的物质集中于空间中某一点,“点”的周围会存在一个“视界”,一旦进入其中,光也无法逃脱。

天体物理学博士、科普作家孙正凡在接受中新网记者专访时说,由于种种原因,一些天文学家们“这种神秘的天体”半信半疑,甚至拒绝相信它的存在。直到后来才通过科技手段观测、证实了黑洞的存在。

在纽约的一次会议上,美国物理学家约翰·阿奇巴德·惠勒阐述爱因斯坦的理论和这个发现时,使用了“black hole”一词,就此流传开来。

孙正凡解释,评价一个黑洞时,一般有三个指标,即质量、角动量、电荷,“黑洞内部的信息,现在暂时还是难以了解到的”。

掉进黑洞,可能“无人生还”?

在宇宙中,黑洞可谓诸多神秘天体之一,人们常常在各类文艺作品中脑洞大开。《星际穿越》中有这么一个情节:宇航员落入黑洞之后仍然生还,还从其中发现了一些东西。

“人掉进黑洞会怎样,得分情况。”孙正凡解释,有些黑洞本身不太大,它的引力场像悬崖似的那么“陡”,那样人可能在掉进去之前就被拉成像面条一样那么细。

可如果黑洞足够大,引力场也比较平缓,人就像从一个斜坡滑下去那样,会相对比较安全。孙正凡说,但即便能够进入黑洞中还活着,也难以把信息传递回来,告诉黑洞之外的人。

“物理学家可以构建模型,去猜测黑洞内部的样子。但现在只能从数学角度去推测,具体如何还无法验证。”孙正凡解释,以目前的科技手段,还无法做到离黑洞太近,“类似于人们无法近距离接触太阳一样”。

那些有趣的小知识

“宇宙中的物质跟我们身边的物质构成比较类似,都是由中子、原子、电子等组成的。”孙正凡解释,所谓“天体物理学”,就是把我们从实验室获得的物理知识、定律应用到天文现象研究中去,如果条件符合,在地球上适用的一些定律,同样可以用于研究宇宙中的物质。

但浩瀚的宇宙中,存在许多极端情况。孙正凡说,比如有些地方的温度接近最低零度,而我们熟悉的太阳,表面温度六千多度,看上去“不太热”,但它的大气层却有上百万度的高温,反而高于产生热量的本体,这个现象至今无解。

此外,在一些影视剧或小说中也有对宇宙虫洞的描绘,那是一条可以连接宇宙中两个时空不同区域的通道。孙正凡说,眼下看来,虫洞其实只是个科幻概念。

“还有被形容为对能量、物质等‘只吐不吃’的白洞,目前也还只是数学上的一种架构,并不是物理上的。”孙正凡认为,以现有的物理学知识看起来,虫洞、白洞实际违反了一些基本的物理原则。

待解的宇宙秘密

其实,在宇宙中还有许多神秘而又吸引人的东西,比如暗物质、暗能量……在畅销书《忙碌者的天体物理学》一书中,也记载了宇宙的诞生、不可见光等有趣的知识。

“科普的意义是重要的,能够获取很多知识。”孙正凡说,按照天文物理学知识而言,也许有些人并不知道,如果木星积累了足够多的能量在内部产生核聚变,也能发光,但实际上整个太阳系,只有太阳能做到这点。

他说,很多时候,科学会告诉许多我们想象不到的事情,“我们为什么要做科普?为什么需要专家来解读一些科技知识?其中之一,也是为了避免普通读者的思维被一些物理名词的字面意义误导。”

“在整个宇宙中,还有太多太多的秘密等着人类去解开。”孙正凡说。

作者:上官云责任编辑:邢宝文
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