黑洞或许是普通百姓对于天文物理最熟悉的天体,但也是最陌生的天体。

黑洞是爱因斯坦预言的天体,爱因斯坦的确是个伟大的人,它的相对论几乎为整个宇宙学开了先河。爱因斯坦也是一位杰出的预言家,并且没有古人的经验,却做出了后无来者的准确预言,黑洞,就是其中之一的产物,其他著名的预言还有引力波等。

现在我们来说说黑洞是什么?

一切得益于广义相对论: 时空在它所包含的物体周围产生弯曲和拉伸,不管它是质量还是能量

把黑洞说的再简单一点:质量无限大,体积无限小。

那么它是怎么产生的呢?

大约20倍及以上个太阳质量的恒星(大质量恒星)燃尽后发生引力坍缩而形成的一个坑。这个坑因为具有引力,所以会吸收周围的事物,包括光。

最接近真实的黑洞模拟图

我们做一个假设,把你扔进去,你会出来吗?

我们把你和太阳一同扔进去好了,在你逐渐进入黑洞时,你会在你身下发现几个太阳,一个太阳变成了几个....因为时空的扭曲让光线通过不同的路径传到你的眼睛。

然后,你会发现你看到了整个宇宙的变迁(未来)。因为相对时间的存在,让黑洞边缘的时间比其他地方变得更慢。

然后你就被撕开了,变成了长长的纤维,你被肢解到能够产生量子效应。

因为量子效应,你又发现,你的粒子们溜了出去!

为什么粒子能逃逸黑洞呢?

1.量子进程让粒子从场中借到了能量,随后短时间超光速逃逸了。

2. 你可以说所有掉入的粒子其实也没有掉入,在他们所有的路径中,也可以选择没有掉入,你可以理解为它们以波的形式传输的。

3. 因为黑洞内和黑洞外,真空不同,产生了卡西米尔效应,让粒子逃脱。

所以,黑洞是能蒸发的,不过,可惜的是,蒸发出来的粒子们不具备信息了,只具有质量。这就是“霍金辐射”

那么再来说说白洞,白洞是一种喷射源,只发射不吸收的天体。但其实它并不是质量无限小,体积无限大的天体,实际上,它的引力效应也很大。

不过,我们不认为白洞是真实存在的,因为演变成白洞,则意味着要逆热力学第二定律才会形成,而在宇宙如此的尺度上,不可能会产生白洞

那么我们再来说说虫洞。很多人说黑洞白洞之间便是虫洞,可惜,白洞都不存在,虫洞又该如何是好?

暗能量。

三维世界的球状虫洞模拟

一般我们认为,虫洞能在正常时空中出现,实现超时空。

不过存在时间极少,因为引力效应能迅速坍缩虫洞的通道,只有暗能量才能保持虫洞的常开状态

那么我们什么时候才能利用虫洞实现时间旅行呢?

因为我们现在对暗能量的研究才刚刚开始,所以我觉得应该会是下世纪吧。