[视频: 掉进黑洞,就像经历了一次观光旅行。这个视频,是科罗拉多大学的安德鲁.汉密尔顿和他的团队仿真模拟出来的。]
各位请先看视频再看译文吧,呵呵=)
掉进黑洞对你的身体健康可能不利,但至少如果真的掉进去,会是一次很有趣的观光经历。一项新的模拟展示了当你掉进黑洞时可能会见到的景象。这会帮助物理学家进一步理解黑洞里的物质与能量的反常状态。
安德鲁.汉密尔顿和加文.波尔希莫斯根据爱因斯坦的广义相对论,编写了一套计算机模拟系统,用来描述黑洞的重力如何扭曲空间和时间。
他们还虚拟了一个沿着运行轨道的观测者,模拟他被一个黑洞攫走并吞噬的情形。那个黑洞质量为太阳的500万倍,大概与银河系中心黑洞同等大小。
当你逐渐接近黑洞,会看到银河中黑洞里的暗环,它指出了黑洞的事件视界[译者注:史瓦西半径(见下一条译注)就是一个物体成为寻常黑洞时最大体积的半径。而黑洞表面至史瓦西半径的范围,称为“事件视界”,所有进入事件视界的物质,包括光线,均无法逃脱黑洞的引力。一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。]的所在——在事件视界里,任何事物都逃不出黑洞的引力。黑洞之后的恒星所发出的光都被黑洞吞噬,其他恒星的光则由于黑洞的引力弯曲,于是在黑洞周围形成了扭曲的图像。
对于在其外的观察者,能够知道这个黑洞边缘的史瓦西半径[史瓦西半径是任何具重力的质量之临界半径,在天文学上,当一个天体的半径低于史瓦西半径时,便会成为黑洞。]——大概1.5千万公里——但是如果身在黑洞中心的你靠近穹界,它又会离你远去。甚至当你穿越过这个半径,前方仍有一个边界吞噬了所有光线,因此,从你观察的角度,你永远到不了黑洞边缘。
(在上面的视频中)汉密尔顿和波尔希莫斯在这个黑洞边缘画上了红色格子来使其形象化(因为黑洞穹界是环形的,因此两边的圆圈分别代表中央黑洞的南北极)。当你穿过一个史瓦西半径,另一个直观的辅助图像会显示出来——在你眼前包围住你的白色圆环,标明了外界观察者看到的边缘位置——也就是说,如果有人跟在你后面,你就会看见他从那里进来。
最奇怪的现象出现在你生命的最后一刻。那时你已经靠近黑洞中心,会感觉到巨大的潮汐力。如果你是脚先掉进去,头部的重力就会比脚的小,那样的话你会直接被拉裂成两半。而且潮汐力也会影响和你一起掉进去的光线——你头顶的光线会向外延伸并且往光谱红色的那端转变,最后变红,直到消失不见,你的视线也将完全堙没在水平地带里。
这个模拟过程也许会给黑洞难题带来一些希望。量子计算标明黑洞里的情况似乎非常复杂——在早期研究中,研究者计算出的熵值[译者注:物体微观运动的混乱程度的标志]比观测者实际观测出的值大。
这就像旧黑洞信息悖论的加强版——旧黑洞信息悖论说,物质和信息掉进黑洞被毁灭,然而根据量子力学,量子信息是不可丢失的。
问题可能出在我们对空间的认识还很肤浅,因此在黑洞问题上出现分歧。为了计算总熵[译者注:黑洞中的混乱度],汉密尔顿和波尔希莫斯假定,能通过将物质与能量在所有地点的可能状态累加起来来计算。但是其他理论家认为这种被根据“方位”的常规假设,在黑洞研究上并不适用。不过,任何地点物质与能量的状态似乎都可以是相同的——这至今仍不明原因。
“这个视频模拟可能对以上谜团有所帮助。在靠近奇点的地方,三维的宇宙仿佛被压成了二维的表面。”汉密尔顿说。但是,这个“二维图像”的模拟是否对研究有用还不清楚。“它有深刻意义吗?我也不知道。”汉密尔顿说。
轻松一下,读者评论:
1.我只知道那时你就会变得像长长卷卷的意大利面条。
2.很棒。如果我能选择怎么往生,那就是这个选择。
3.奇怪。看完视频我还是不知道是怎么一回事。
4.怎么听起来像50 cent的孪生姐姐在旁白。听起来都像得了唐氏综合症。
5.那时你的眼睛被塞进脑子里,你还没反应过来自己看到的是什么东西。
6.这个视频看起来像我十年前用的屏保!
7.嗯,我肯定这就是Windows的屏保。
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