黑洞是宇宙中最神奇最诡异的天体,而也正是因为黑洞的神奇,无数科学家都为之着迷,他们相信黑洞本身一定隐藏着更大的宇宙奥秘,甚至是宇宙的根本。这也是为什么几十年来,天文学家们一直热衷于对黑洞的探索。

经过多年努力,天文学家们也终于在2019年拍摄到了人类历史上首张黑洞照片,确认了黑洞这种神秘天体确实存在。

虽然现有物理定律无法描述黑洞内部到底是什么状态,但是天文学家们可以根据黑洞与周围天体或者时空的互动,来间接判断黑洞的某些属性。

如今我们知道,黑洞的引力巨大,能吞噬一切靠近的物体,哪怕光都不能幸免。每个黑洞的中心都有一个奇点,奇点是更诡异的存在方式,它的体积无限小,密度无限高。

打开网易新闻 查看精彩图片

同时黑洞还有一个边界,称为“事件视界”,是以奇点为中心,史瓦西半径为半径的球面。事件视界,顾名思义就是时间的分界线,我们每天看到的世界其实都是由一个个事件组成的,而一旦越过黑洞的事件视界,事件就戛然而止了。

不仅如此,越过了黑洞的事件视界,四维时空本身也不复存在。也就是说,黑洞的事件视界,是事件和四维时空的分界线。任何物体一旦越过事件视界,就会变得有去无回。可以这么通俗理解,黑洞的逃逸速度超过了光速,而我们所在的四维时空恰恰有光速限制,因此一旦掉进黑洞,就不可能有回头路。

那么,既然黑洞能够吞噬一切靠近的物体,那些被吞噬掉的物体最终都去哪里了呢?

打开网易新闻 查看精彩图片

其实以目前人类的科技水平,根本不可能知道该问题的答案,只能尽可能去猜测,在现有理论的基础上,通过黑洞吞噬周围物体的过程和方式,大胆猜测。

黑洞是如何吞噬物体的呢?

并不像很多人想象的那样,并不是简单粗暴的直接“吃掉”。比如说当一颗恒星出现在黑洞周围时,黑洞巨大的潮汐引力会把恒星外层物质撕的稀碎,在这个过程中,恒星物质一开始会围绕黑洞高速旋转,黑洞吞噬掉更靠近的物质,也会形成巨大的吸积盘。

就这样,恒星物质从外到内一点点被黑洞超强的潮汐引力剥离,就像剥洋葱那样,最终被完全吞噬掉。不过,黑洞吞噬恒星的过程绝不是短时间内完成的,需要几百万年甚至更长的时间。

不过,黑洞吞噬周围物体,与恒星等其他物体吞噬靠近的物体有本质区别。通常情况下,恒星行星等天体通过引力吸引到其他物体,比如说陨石,恒星行星自身的体积都会变大,就像我们吃饱饭之后肚子会鼓起来一样。

但是黑洞完全就是个例外,不管黑洞吞噬掉多少物质,它本身的体积都不会有任何变化。为什么?

打开网易新闻 查看精彩图片

原因很简单,因为黑洞本身其实就是体积无穷小的奇点,因此不管黑洞吞噬多少物体,都不会改变奇点无穷小的事实。这里需要强调一下,平时我们也会说到黑洞的体积,实际上黑洞是没有体积的,所谓的体积指的是黑洞事件视界的大小,也就是上面所讲的,以奇点为中心,史瓦西半径为半径的球体大小。

问题就来了,黑洞吞噬物体并不会改变黑洞的体积,那么被黑洞吞噬的物体都到哪里去了?

一种观点认为,任何物体被黑洞吞噬之后,都会成为黑洞的一部分,这恒星行星等天体通过引力吸引陨石是一样的。

打开网易新闻 查看精彩图片

物体被黑洞吞噬之后,越过事件视界,最终到达中心的奇点,成为黑洞的一部分。至于奇点到底是怎样的存在方式,我们目前不得而知,可能永远也不能确定,因为任何物体包括信息本身一旦被黑洞吞噬,就永远出不来了,理论上我们不可能读取到任何有关奇点的信息。

科学家们普遍认为,奇点并不属于我们所在的四维时空,而是高维度时空的产物,言外之意,奇点可以通往高维度时空。

还有一种观点认为,被黑洞吞噬掉的物体并没有被撕碎,仍旧可以完好地存活,正如上面所讲,黑洞可能连接着高维度时空或者另一个宇宙。

其实这种观点从广义相对论角度也能讲得通。广义相对论表明,任何物体都会对周围时空造成一定影响,质量密度越大的物体,影响越明显。

像黑洞这种天体,密度无穷大,可以无限拉伸周围的时空。无限意味着什么?很可能意味着把周围时空拉向我们无法理解的高维度时空,或者另一个宇宙,所谓的平行宇宙。

打开网易新闻 查看精彩图片

有科学家就提出这样的观点,认为黑洞并不是孤立存在的,而是会与虫洞白洞形成有机的整体。虫洞大家都知道,是时空的捷径,而白洞可以理解为黑洞的对立面,黑洞吞噬一切靠近的物体,而白洞是“只吐不吃”。黑洞吞噬的物体经过虫洞,最终来到白洞被“吐”出来,最终来到另一个宇宙或者是高维度时空。

著名科幻电影《星际穿越》就有这样的故事情节描述,男主人公穿越黑洞之后,并没有被黑洞撕碎,最终来到了让人很难理解的五维度时空,在那里可以通过引力与身处四维时空的女儿传递信息。

打开网易新闻 查看精彩图片

《星际穿越》的这种设想其实是有理论基础的,引力是自然界四种基本作用力中最弱的力,引力之所以如此微弱,科学家们怀疑就是因为引力泄露到了高维度时空,因此在五维度时空里,就可以通过引力与四维时空交流信息。

这就是黑洞的神秘之处。说实话,人类对黑洞的所有描述和定义基本上都是猜测和假象,没有办法,因为任何物理定律一旦遇到了黑洞,就显得苍白无力,都会失效。

但正是黑洞的这种神秘和诡异,吸引这无数科学家们去探索发现黑洞的奥秘。面对黑洞,科学家们动力十足,因为他们坚信黑洞很可能藏着通过宇宙本质的钥匙!