假如你掉進黑洞,會發生什麼?最終你是死是活?
其實,黑洞並非意味着空無一物,也並非總是陰暗無光。確切地說,黑洞是一片引力強大的時空區域,其引力之強,足以俘獲一切靠近其邊界的事物。從視覺上看,黑洞是個不折不扣的暗物質,因此我們用“黑”來形容它。
簡言之,黑洞就像一個巨型的球狀吸塵器,一旦物體越過它的邊界,就無法逃脫其強大的引力吸引。哪怕是宇宙中最快的粒子,也無法突破黑洞的強大引力場。
假設有一系列巧合在黑洞附近上演,結果可能如下。
設想我站在黑洞的邊緣,我的頭部離黑洞相對較遠,所受的引力將遠小於離黑洞更近的雙腳。這就像在古代的絞刑架上,我將被拉伸得細長無比,頭部甚至有可能被甩飛。
接下來,我會遭遇奇點,即黑洞的中心,那裡充滿了各種違反常理的奇異現象。簡單來說,在這樣的地方,愛因斯坦的相對論不再適用,我們對空間和時間的認識在這裡將不再成立。
我們所處的宇宙基於一套自然法則而存在,而在奇點的世界中,一切法則似乎都變得無關緊要。那裡是孤立的,我們對那裡的瞭解幾乎爲零。所以,在奇點附近,我可能被進一步拉長和壓扁,最後消散在宇宙中。而對你們來說,我可能永遠定格在黑洞的邊緣,但對我而言,這一切都只發生在一瞬間。
事情遠比你看到的複雜。雖然黑洞對我來說意味着死亡,但這種死亡可能具有深遠的意義。我們所說的黑洞邊界,也叫史瓦西半徑,是爲紀念首位用數學公式描述黑洞的科學家而命名的。黑洞不僅有我們上面討論的這些特點,有理論還指出,如果存在黑洞,那一定也會有與之相對的白洞存在。
白洞與黑洞在結構上相似,但功能完全相反,它不吸引物質,而是不斷向外輻射物質。如果你通過一個黑洞穿越到另一個宇宙,那麼你將從那裡的白洞出來。問題在於,你無法回到原來的宇宙,儘管這與你無法生存的事實沒有本質區別。無論如何,你可能已經被分解成細小的基本粒子。
從這個角度看,至少理論上,這構成了一種隱形的傳輸方式。在我們的多重宇宙中,有這樣一組完美的黑洞和白洞,就像是爲不同宇宙間提供單向通道。同樣的通道,在我們的宇宙中是黑洞,在另一個宇宙中可能就是白洞,這種說法也被稱爲蟲洞或量子隱形傳輸。
理論上,無論是普通的還是特殊的黑洞,它們都具有在宇宙間移動物體的非凡能力,這也就是我們所說的黑白洞。
然而,在現實中,我們無法直接驗證這些,因爲沒有人能夠親眼見證。例如,爲了捕捉超級黑洞的圖像,像我們銀河系中心的那種超大質量黑洞,我們需要一個直徑與地球相當的超級望遠鏡,這顯然超出了我們的能力範圍。
因此,科學家們只能通過間接方法來嘗試描繪黑洞的真實形象。過去我們所看到的黑洞圖像多是藝術再現,基於藝術家的想象,而非現實的真實反映。
直到五年前,我們纔得到了人類史上第一張黑洞的真實照片。
在銀河系中,我們已經發現了數十個天體,它們的行爲與我們所描述的黑洞非常相似。位於我們銀河系中心的神秘天體很可能就是一個黑洞,其質量相當於四百萬個太陽,其邊界半徑約爲一百萬公里。
在著名的M87星系中心,還有一個質量約爲四十億個太陽的巨大黑洞,其邊界半徑可達一億公里!
所以,黑洞不僅僅是理論推測,科學家們已經證實黑洞真實存在。至於黑白洞或蟲洞,它們可能比獨角獸或精靈更爲罕見和神秘,儘管理論上它們是有可能存在的,我們目前仍然缺乏實證。不過,將黑洞視爲真實存在的事物,即使我們對其本質知之甚少,也遠比將其視爲空想來得有意義。