如果你不幸地落入黑洞 , 你将走向“奇点” , 它将像一个黑暗的行星出现在你面前 。 你将看不到它或里面的任何物质 。 事实上 , 你不可能看到任何比你更接近奇点的物质 。
原因是 , 当你落入时 , 你的未来光锥 , 也就是你在未来能影响的空间区域 , 向奇点弯曲 。 与此同时 , 你过去的光锥 , 也就是所有能影响你的东西 , 则向事件穹界弯曲 。 这意味着 , 任何比你更接近事件穹界的东西都在你的过去 , 而任何比你更接近奇点的东西都在你的未来 。
你可以把这想成是你在正北的平坦平原上行走 。 北方是你的未来 , 南方是你的过去 。 你遇到了一个坡度逐渐变陡的坑 。 当你往下走时 , 你不再是往北走 , 而是往北往下走 。 现在你滑倒并开始下降 , 坑越来越陡峭 。 最后 , 你的方向大部分是向下 , 几乎没有向北 。 你来时的路大部分是向上的 , 而不是向南的 。 这也是坠入黑洞的感觉 。 它真的就像空间中的一个洞 。
奇点不像是一个点 , 而更像是时间上的一堵墙 。 它不仅成为你的未来 , 一旦你 \"撞上 \"它 , 你就不再有未来 , 几乎就像你回到过去 。
然而 , 关于奇点到底发生了什么 , 很多都是猜测 , 因为它源于一种理论 , 即爱因斯坦的广义相对论 , 该理论根本没有考虑到量子理论 。
当谈论物体在奇点之外的表现时 , 这并不是一个复杂的问题 , 因为那里除了引力本身之外什么都没有 , 但是 , 如果你想知道在奇点中发生了什么 , 广义相对论无法给你答案 。 从理论上讲 , 奇点具有无限的密度 , 时空结构就在那里 \"断裂\" 。
根据广义相对论 , 普通的恒星和行星也有奇点 。 但这些只是简化 , 因为我们并不关心它们的内部 。 旋转的黑洞有环状奇点 。 理论上 , 一个物体可以穿过环状奇点 , 然后出现在另一个地方 , 因为环形奇点可以像一个虫洞一样 。 虫洞可以是可逆的 , 也可以是不可逆的 , 需要某种奇特的负质量物质来保持打开状态 。 它们也与黑洞密切相关 , 黑洞是创造虫洞的主要推手 。
为了能够穿越 , 环形空间必须是一个 \"裸露的奇点\" , 这意味着它周围不能有事件视界 。 否则旅行者将无法出来 。 这使得坍缩恒星不适合进行时空旅行 。 然而 , 在量子领域 , 虫洞有可能自发形成 , 这可能是量子信息逃离黑洞的一种可能手段 , 因为它们可以跨越事件视界形成 。 如果是这样 , 这意味着虽然物质的未来将在奇点结束 , 但它的信息可以继续存在 。 信息可能要花上万亿年的时间才能真正出现 , 黑洞也会坍塌和消散 , 但这最终会发生 , 这证明了即使是黑洞也不能在它们消失时带走信息 。
人类是否能利用虫洞进行时间旅行或比光速更快的旅行 。 答案可能是否定的 , 但仍有待讨论 。
点状奇点和环状奇点充其量都是模型 , 使人们更容易讨论它们周围发生的事情 , 方程也更容易 , 因为你不必处理奇点本身的外部和内部之间的边界条件 , 因为它们不存在 。
现实情况是 , 量子效应几乎保证了不存在奇点这种东西 , 而我们认为的奇点是非常小但仍然延展的物体 。
宇宙中没有任何已知的力可以阻止物质坍缩成黑洞(一旦开始坍缩) 。 恒星利用电磁力来避免自身坍缩 。 但随着它们的冷却 , 它们将会逐渐塌缩 。 一颗足够大的恒星可以坍缩成中子星 , 这是宇宙中密度最大的物体之一 。 中子星使用一种叫做泡利不相容原理的量子现象来维持自身 。 这意味着组成它们的中子不可能同时出现在同一个地方 。 因此 , 它们互相回避 , 这就产生了一种排斥力 。
如果质量足够大 , 就可以克服这一原理 , 理论上所有的物质都可以同时出现在同一个地方 。 黑洞可能是由可以全部存在于同一个地方的物质组成的 , 称为玻色子 。 没有不相容原理或电磁力 , 就没有另一种排斥力来抵挡引力 , 防止坍缩 。 因此 , 理论上 , 所有物质都可以坍缩成一个点 。
然而 , 当物质塌缩在一起时 , 力就不再像它们在普通情况下那样表现 。 例如 , 我们知道在非常小的尺度上 , 宇宙的常数会发生变化 。 有充分的理由认为 , 物质对自身的引力在较小的尺度上实际上会变弱 。 同时 , 自我引力的相互作用(引力对自身的推力或拉力)变得更强 。 这意味着引力的行为更像黑洞内漩涡的湍流 。 这被称为 \"反作用\" , 是黑洞研究的一个活跃话题 。
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