黑洞內的時間和空間會發生什麼變化?

據SlashGear報道,當質量太陽20倍的恆星耗盡其核燃料並在重力作用下坍塌時,黑洞就會誕生。美國宇航局(NASA)解釋說,當這種情況發生時,就會觸發超新星,即我們宇宙中最明亮的爆炸之一。根據2022年的一項研究,在可觀測的宇宙中有400億億個黑洞。質量是太陽質量“三到幾十”倍的黑洞被稱為恆星級黑洞。另一方面,超大質量黑洞的質量可以是我們太陽的10萬到數十億倍。在大多數大星系的中心都有一個超大質量黑洞。

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黑洞無疑是宇宙中最神秘的天體物理現象。據The Print報道,著名物理學家阿爾伯特·愛因斯坦曾預言了黑洞的存在。愛因斯坦的廣義相對論的數學和物理學證明了黑洞應該存在。時至今日,美國宇航局和世界上最好的頂尖人才仍然對黑洞感到困惑。有些黑洞極其古老,形成於宇宙的早期階段。還有一些黑洞甚至與它們既定的破壞性聲譽相矛盾,誕生了恆星。但是沒有一個黑洞事件像這些天體內部的空間和時間所發生的那樣令人困惑和難以想象。

在黑洞內,一旦越過事件視界,事情就會變得非常奇怪,因為空間和時間都會轉移位置,並延伸到無限大,正如愛因斯坦解釋的那樣。這是最難形象化的概念。首先,我們必須明白,黑洞的引力是如此強大,一旦任何東西進入它的範圍,它就無法逃脫它的拉扯,甚至連光也不行。在空間中,物體總是在運動,它們在空間和時間中移動,受到慣性定律,即牛頓第一定律的約束。該定律指出,一個物體將繼續運動,直到外力迫使它改變運動狀態為止。但是,當一個物體,比方說一顆移動的恆星,被一個黑洞拉住時會發生什麼?這顆恆星什麼時候會停止運動?

當這顆在空間和時間上自由移動的恆星越過事件視界時,有一件重要的事情發生了:它在空間和時間上的運動規律改變了。現在,這顆恆星只能向黑洞的“中心”或奇點移動;它無法逃脫。但是當恆星到達奇點時會發生什麼?它會停止運動嗎?該模型說,恆星將繼續在一個空間和時間改變位置、空間被無限拉伸的平面內無限移動。這就是黑洞可以“吞噬”巨大尺寸的天體,使這些大型天體適合在黑洞內的一個小區域內的原因。

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