黑洞里的時(shí)間有意義嗎?
璇娟子
科學(xué)迄今無(wú)法判斷黑洞里的時(shí)間是否具有意義。據(jù)推斷,黑洞巨大引力會(huì)導(dǎo)致時(shí)間流速減慢,而黑洞內(nèi)部的時(shí)間可能會(huì)存在靜止?fàn)顟B(tài),但前提是這個(gè)黑洞足夠大。
在普通人眼中,時(shí)間是看不到摸不著的東西,是制衡萬(wàn)物的主宰,沒有任何東西能夠逃脫時(shí)間的掌控,當(dāng)然也沒有任何東西能夠觸碰到時(shí)間的衣角。
在物理學(xué)家眼中,或者說(shuō)在宇宙基本法則的牽制下,時(shí)間并不是虛無(wú)縹緲的東西,比如愛因斯坦提出的“四維時(shí)空”理論,就明確指出時(shí)間是第四維度宇宙的物質(zhì),是可以觸碰到的實(shí)物,并不是我們想象的那樣是個(gè)可以左右一切事物的概念。
在三維宇宙中,時(shí)間也絕不是無(wú)法更改和影響的東西,比如最近沸沸揚(yáng)揚(yáng)的新聞主角,黑洞。黑洞是宇宙中質(zhì)量最大的天體,它是由高質(zhì)量恒星坍縮以后形成致密的黑色球體,然后在宇宙時(shí)空中造成巨大凹洞的現(xiàn)象。
不管從哪個(gè)角度看,黑洞的存在都是宇宙中的一個(gè)異類,因?yàn)樗馁|(zhì)量能夠?qū)⒂钪鏁r(shí)空扭曲成巨大的坍縮口,就連光都沒辦法從中逃脫,因此科學(xué)家才把這種天體稱之為“黑洞”,一樣的道理,即便是人類眼中宇宙的恒定規(guī)律時(shí)間,來(lái)到黑洞面前也要改變自己的“姿態(tài)”。
根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論,時(shí)間是存在于空間當(dāng)中,可以伴隨著速度和引力作出變化的物質(zhì),但是時(shí)間究竟是什么微觀粒子構(gòu)成的,目前科學(xué)界的爭(zhēng)論還很大(甚至有科學(xué)家認(rèn)為時(shí)間不存在)不過我們可以肯定的是,愛因斯坦的理論將時(shí)間和速度引力的正比例關(guān)系描述的非常正確。
簡(jiǎn)單來(lái)講,以不同速度進(jìn)行移動(dòng)的人,在各自的參照物內(nèi),時(shí)間差會(huì)有細(xì)微的不同,速度越大,時(shí)間差就越大,如果一個(gè)人以光速向地球外飛行,另外一個(gè)人靜止不動(dòng),那么當(dāng)光速飛行的人一天后回來(lái),靜止不動(dòng)的人時(shí)間已經(jīng)過去了一年了。
引力也是改變時(shí)間流速的重要因素,在巨大引力面前,時(shí)間也會(huì)發(fā)生明顯的差異化,如果有朋友看過《星際穿越》這部電影的話,應(yīng)該對(duì)此不感到陌生。
在電影中,主角乘坐飛船前往臨近巨型黑洞“卡岡圖雅”的行星上求援,結(jié)果出現(xiàn)意外在行星上耽誤了兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間,等他們?cè)倩氐胶诙匆ν庾约旱娘w船上時(shí),曾經(jīng)的伙伴已經(jīng)成了老年人,因?yàn)樵诓煌囊ψ饔孟拢麄冎g時(shí)空的流速相差了幾十年。
這看起來(lái)想起來(lái)都像是科幻的場(chǎng)景,在現(xiàn)實(shí)中卻是非常真實(shí)可靠的科學(xué)理論,不光是愛因斯坦,包括眾多諾貝爾物理獎(jiǎng)得主都堅(jiān)信廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)間差的概述。
因此,在黑洞的周圍,時(shí)間的流速會(huì)大不同于引力場(chǎng)外的空間,引力對(duì)時(shí)空的作用力不僅僅是能造成它的凹陷,還能改變它承載的一切事物,這也就是為什么黑洞能夠吞噬光線,因?yàn)楣饩€本來(lái)就是在時(shí)空中穿梭的光粒子,當(dāng)時(shí)空彎曲以后,光也就走不了原來(lái)瀟灑的步伐了,時(shí)間也是一樣的道理。
很多人都很想知道,如果黑洞周圍的時(shí)間流速會(huì)減慢,那么黑洞內(nèi)部甚至黑洞本身的時(shí)間流速是不是靜止的呢?遺憾的是,沒有任何人能夠在黑洞內(nèi)部考察一番以后再回來(lái),即便是外星人也不太可能,因此這個(gè)問題只能通過數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)推演。
根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論,只要引力足夠大,那么時(shí)間緩慢甚至靜止都是完全可能的,不過要想達(dá)到這個(gè)程度,目前宇宙中發(fā)現(xiàn)的黑洞,引力都還不夠格,所以這個(gè)答案很簡(jiǎn)單,黑洞內(nèi)部的時(shí)間的確會(huì)靜止,前提是這個(gè)黑洞足夠大。
伴隨著人類第一張黑洞圖像的公布,激發(fā)了不少人對(duì)星空的探索和關(guān)注,這對(duì)于科學(xué)文化事業(yè)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一件非常好的事情,更重要的喚醒了我們?nèi)祟惐举|(zhì)的好奇心,對(duì)黑洞這樣充滿神秘色彩事物的探索,這才是比發(fā)現(xiàn)黑洞照片更具有意義的事。