你踏上了探索宇宙深處的漫長(zhǎng)旅行,在太陽(yáng)系外的深空中,你已經(jīng)跨越了數(shù)萬(wàn)光年的距離。你勇敢深入浩瀚的星際空間,見(jiàn)證了宇宙中一些最美麗,也最驚人的事件,從新恒星系的誕生,到大質(zhì)量恒星的災(zāi)難性死亡?,F(xiàn)在,你將迎來(lái)自己的絕唱,成為一個(gè)偉大事件的一部分:你要潛入一個(gè)巨大的黑洞之中,看看在神秘的事件視界的另一邊,到底是什么樣的景象。勇敢的探險(xiǎn)家,你會(huì)在里面發(fā)現(xiàn)什么呢?
接近宇宙怪物
首先,我們需要澄清一些概念。黑洞其實(shí)有很多種,有的大,有的小;有的帶電荷,有的不帶電荷;有的在快速旋轉(zhuǎn),還有的靜止不動(dòng)。在這個(gè)特別的故事中,為了描述的方便,我們將這場(chǎng)冒險(xiǎn)設(shè)定在最簡(jiǎn)單的可能場(chǎng)景:一個(gè)既沒(méi)有電荷,也沒(méi)有自旋的大型黑洞。當(dāng)然,這顯然是不現(xiàn)實(shí)的,但仍然可以是一個(gè)有趣的故事,其中包括了許多很酷的物理學(xué)原理。我們可以把更現(xiàn)實(shí)的旅行留到下一次(假設(shè)我們能在這次假設(shè)的黑洞之旅中幸存下來(lái)的話……當(dāng)然,這是不可能的)。
在相隔很遠(yuǎn)時(shí),這個(gè)大型黑洞出奇地溫和。畢竟,這只是一個(gè)巨大的物體,就像其他任何龐然大物一樣。引力是引力,質(zhì)量是質(zhì)量,黑洞的引力來(lái)自于巨大的質(zhì)量。這就像太陽(yáng),它對(duì)你的引力和你對(duì)它的引力是一樣的。相比之下,黑洞所缺少的只是美妙的陽(yáng)光、熱量和輻射。因此,如果你想在一個(gè)安全的距離上繞著黑洞旋轉(zhuǎn)的話,肯定可以做到。
不過(guò),既然你選擇進(jìn)入更靠近黑洞的軌道,為什么還要繞著它轉(zhuǎn)呢?黑洞本身是一個(gè)奇點(diǎn),一個(gè)密度無(wú)窮大的點(diǎn)。但是,你看不到奇點(diǎn)本身,因?yàn)樗皇录暯缢\罩。我們通常認(rèn)為事件視界就是黑洞的“表面”,要想走得更遠(yuǎn),你必須先刺破這層“面紗”。
超越事件視界
事件視界不是一個(gè)真實(shí)的物理邊界,它既不是膜,也不是某種表面。事件視界的簡(jiǎn)單定義就是一段到奇點(diǎn)的特定距離,如果落到這個(gè)距離以?xún)?nèi),你就無(wú)法逃脫。當(dāng)然,這也沒(méi)什么大不了的。
在這段特定的距離中,引力是如此之大,以至于任何東西,甚至光本身,都無(wú)法逃脫黑洞的魔爪。如果你落到事件視界內(nèi),又突然覺(jué)得自己受夠了黑洞探索任務(wù),那就為時(shí)已晚了。無(wú)論你多么努力地發(fā)動(dòng)推進(jìn)器,都無(wú)法使自己遠(yuǎn)離奇點(diǎn)。你已經(jīng)被困住了,任何努力注定都是徒勞的。
當(dāng)然,你的劫數(shù)并不會(huì)立刻到來(lái)。在不可避免的死亡之前,你還有一些時(shí)間來(lái)享受這段經(jīng)歷——如果能稱(chēng)得上“享受”的話。到達(dá)奇點(diǎn)的時(shí)間取決于黑洞的質(zhì)量。對(duì)于一個(gè)小黑洞(質(zhì)量只有太陽(yáng)質(zhì)量的幾倍)而言,可能甚至都不到一眨眼的時(shí)間;而如果是一個(gè)巨大的,至少比太陽(yáng)大一百萬(wàn)倍的黑洞,你就還有幾次心跳的時(shí)間,來(lái)感受這個(gè)宇宙中的神秘角落。
你必須達(dá)到奇點(diǎn),別無(wú)選擇。在事件視界內(nèi),沒(méi)有什么是靜止的。你被迫一直運(yùn)動(dòng),而奇點(diǎn)存在于你所有可能的未來(lái)中。在黑洞的事件視界之外,你可以向空間中的任意方向移動(dòng)。向上?向左?兩者兼而有之?或者都不是?一切都由你決定。但是,無(wú)論你去往哪里,你都必須一直向著未來(lái)行進(jìn),無(wú)法逃脫。
然而,到了事件視界之內(nèi),這種常識(shí)就被打破了。此時(shí),奇點(diǎn)就存在于你的未來(lái),你只能夠一直向奇點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。向左、向上、轉(zhuǎn)身,這些都不重要,因?yàn)槠纥c(diǎn)總在你前方。然后,你會(huì)在有限的時(shí)間內(nèi)到達(dá)奇點(diǎn)。
與無(wú)限的會(huì)合
當(dāng)落向奇點(diǎn)時(shí),你并不會(huì)被籠罩在黑暗中。來(lái)自周?chē)钪娴墓鈺?huì)與你一起墜落,并在你之后繼續(xù)墜落。由于極端的引力,光會(huì)遷移到更高的頻率,而且由于時(shí)間膨脹,外部宇宙似乎加速了。
古怪的事情還不止于此。由于黑洞的所有質(zhì)量都集中在一個(gè)無(wú)限小的點(diǎn)上,所以引力的差別非常極端。從頭到腳,你的身體會(huì)被極度拉伸,這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為“意大利面化”。此外,你的軀干中部會(huì)被擠壓。這種擠壓也會(huì)作用在你周?chē)墓馐?,使入射的光線集中到你腰部的明亮帶。
你眼中的奇點(diǎn)也會(huì)變得怪誕和扭曲。它漆黑一片——你看不到它,因?yàn)樗嬖谟谀愕奈磥?lái),就像你的肉眼無(wú)法看到未來(lái)一樣。只有到達(dá)奇點(diǎn),你才能知道它是什么樣子。然而,奇點(diǎn)并不會(huì)呈現(xiàn)為一個(gè)小點(diǎn),巨大的引力差異會(huì)使奇點(diǎn)延伸,并吞噬你大部分的視野。
當(dāng)你接近奇點(diǎn)時(shí),你可能會(huì)像降落在一個(gè)巨大的、沒(méi)有特征的、空無(wú)一物的黑色星球表面。當(dāng)奇點(diǎn)完全從一個(gè)視界延伸到另一個(gè)視界時(shí),你就成功到達(dá)了奇點(diǎn)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?我們不知道。如果你能告訴我們就好了,但就像前面所說(shuō)的,沒(méi)有什么能逃脫黑洞,包括已經(jīng)進(jìn)入黑洞的你。
關(guān)鍵詞: 黑洞