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人掉進黑洞會怎樣? 可能變「麵條」也可能活著


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更新日期:2019411
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中國新聞網

中新網客戶端北京4月12日電(記者 上官雲)北京時間4月10日晚,人類歷史上首張黑洞照片在全球多地同步釋出,中科院上海天文臺副臺長袁峰介紹,目前來看,這張照片驗證了愛因斯坦的廣義相對論。這一訊息引發廣泛關注。那麼,黑洞有哪些有趣知識?在宇宙中,還有哪些神秘的天體?

中新社記者 孫自法 攝

黑洞不是「洞」:它是天體

首先,黑洞不是「洞」,而是一類天體。它們的年齡大得驚人,動不動就幾億歲。當年,正是由天才物理學家愛因斯坦的廣義相對論推匯出了黑洞的存在。

德國的天文學家卡爾•史瓦西在計算愛因斯坦引力場方程後,得到了一個解:如果能夠將大於某一量的物質集中於空間中某一點,「點」的周圍會存在一個「視界」,一旦進入其中,光也無法逃脫。

天體物理學博士、科普作家孫正凡在接受中新網記者專訪時說,由於種種原因,一些天文學家們「這種神秘的天體」半信半疑,甚至拒絕相信它的存在。直到後來才透過科技手段觀測、證實了黑洞的存在。

在紐約的一次會議上,美國物理學家約翰·阿奇巴德·惠勒闡述愛因斯坦的理論和這個發現時,使用了「black hole」一詞,就此流傳開來。

孫正凡解釋,評價一個黑洞時,一般有三個指標,即質量、角動量、電荷,「黑洞內部的資訊,現在暫時還是難以瞭解到的」。

掉進黑洞,可能「無人生還」?

在宇宙中,黑洞可謂諸多神秘天體之一,人們常常在各類文藝作品中腦洞大開。《星際穿越》中有這麼一個情節:太空人落入黑洞之後仍然生還,還從其中發現了一些東西。

「人掉進黑洞會怎樣,得分情況。」孫正凡解釋,有些黑洞本身不太大,它的引力場像懸崖似的那麼「陡」,那樣人可能在掉進去之前就被拉成像麵條一樣那麼細。

可如果黑洞足夠大,引力場也比較平緩,人就像從一個斜坡滑下去那樣,會相對比較安全。孫正凡說,但即便能夠進入黑洞中還活著,也難以把資訊傳遞回來,告訴黑洞之外的人。

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人掉進黑洞會怎樣? 可能變「麵條」也可能活著

「物理學家可以構建模型,去猜測黑洞內部的樣子。但現在只能從數學角度去推測,具體如何還無法驗證。」孫正凡解釋,以目前的科技手段,還無法做到離黑洞太近,「類似於人們無法近距離接觸太陽一樣」。

那些有趣的小知識

「宇宙中的物質跟我們身邊的物質構成比較類似,都是由中子、原子、電子等組成的。」孫正凡解釋,所謂「天體物理學」,就是把我們從實驗室獲得的物理知識、定律應用到天文現象研究中去,如果條件符合,在地球上適用的一些定律,同樣可以用於研究宇宙中的物質。

但浩瀚的宇宙中,存在許多極端情況。孫正凡說,比如有些地方的溫度接近最低零度,而我們熟悉的太陽,表面溫度六千多度,看上去「不太熱」,但它的大氣層卻有上百萬度的高溫,反而高於產生熱量的本體,這個現象至今無解。

此外,在一些影視劇或小說中也有對宇宙蟲洞的描繪,那是一條可以連線宇宙中兩個時空不同區域的通道。孫正凡說,眼下看來,蟲洞其實只是個科幻概念。

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「還有被形容為對能量、物質等『只吐不吃』的白洞,目前也還只是數學上的一種架構,並不是物理上的。」孫正凡認為,以現有的物理學知識看起來,蟲洞、白洞實際違反了一些基本的物理原則。

待解的宇宙秘密

人掉進黑洞會怎樣? 可能變「麵條」也可能活著

其實,在宇宙中還有許多神秘而又吸引人的東西,比如暗物質、暗能量……在暢銷書《忙碌者的天體物理學》一書中,也記載了宇宙的誕生、不可見光等有趣的知識。

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「科普的意義是重要的,能夠獲取很多知識。」孫正凡說,按照天文物理學知識而言,也許有些人並不知道,如果木星積累了足夠多的能量在內部產生核聚變,也能發光,但實際上整個太陽系,只有太陽能做到這點。

他說,很多時候,科學會告訴許多我們想像不到的事情,「我們為什麼要做科普?為什麼需要專家來解讀一些科技知識?其中之一,也是為了避免普通讀者的思維被一些物理名詞的字面意義誤導。」

「在整個宇宙中,還有太多太多的秘密等著人類去解開。」孫正凡說。(完)

責任編輯:朱茜雯

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