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如果你掉进黑洞的视界会发生什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-06-01 10:41:06

你不能穿过视界,因为视界的位置取决于观察者的位置,并且总是与观察者有一定的距离。视界是一个时间轴与观察者的时间轴正交的表面,因此观察者观察到时间已经停在这个表面上。一个等价的定义是,光不能从这个表面传播到观察者,因为光的路径在到达观察者之前弯曲离开了观察者。

因此,当观测者接近引力奇点,而引力奇点显然构成了一个黑洞,被观测到的视界总是在观测者和那个奇点之间,直到观测者进入奇点。

黑洞视界的半径通常被称为史瓦西半径。它是无限大距离上观察者视界的半径,对于人类观察到的任何黑洞来说,这都是一个极好的近似。

观察者也永远不会观察到一个物体穿过视界,因为观察者观察到的时间是在视界停止的。远处的观测者将观察到物体渐近地接近视界。远处的观测者必须是不朽的,才能看到下落的物体到达视界,即使如此,在观测者无限长的时间之后,也看不到物体穿过视界。

一个下落的观察者可以在有限的时间内通过史瓦西半径,在下落的观察者自己的时间流中。在下落的观察者通过史瓦西半径的那一刻,观察者在附近的空间没有观察到特别的不同,从更远的空间。人们说,除了黑洞的中心奇点外,空间在任何地方都是“局部平坦”的。

然而,在通过史瓦西半径的那一刻,下落的观察者无法看到距离很远(实际上是无限远)的物体。相反,所有观察者的视线,从那一刻起,最终都终止于中心奇点。随着观测者继续向中心奇点下落,观测者能看到的最大向外距离继续缩小。

没有人知道上面提到的中心奇点到底是什么。广义相对论的方程产生了无限的密度,但量子力学告诉我们那是不可能的。无论那里是什么,似乎很明显,它有极高的密度,任何类型的观察者进入它将被摧毁。

意大利面条化是一种完全独立于视界的物质。这是潮汐力的作用,就像地球上推动潮汐的力一样。

在中心奇点附近,虽然下落的观测者是自由下落的,但靠近奇点的观测者受到的引力比远离奇点的观测者受到的引力更大。当观测者接近奇点时,这种差异会变得强烈,最终会使观测者“意面化”,即把它拉进一串物质中。这种效应与视界无关。对于一个大黑洞,比如典型的靠近星系中心的黑洞,意大利面化会发生在史瓦西半径内。对于一个相对较小的黑洞,比如超新星残骸,在观察者到达史瓦西半径之前就可能发生意大利面化。这种差异的出现只是因为小黑洞比大黑洞的史瓦西半径更接近奇点。
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