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《在黑洞中变身意大利面》刊发《读者》(校园版)2019第24期

(2019-12-05 11:55:43)


《在黑洞中变身意大利面》刊发《读者》(校园版)2019第24期

《在黑洞中变身意大利面》刊发《读者》(校园版)2019第24期

在黑洞中变身意大利面

/尚翠萍

 

    科幻电影《星际穿越》中,男主人公库伯掉入黑洞的那一幕给人留下了非常深刻的印象。库伯掉入黑洞时,从远处看黑洞就是一个球体。在他的视角来看,他越是向下降落,黑洞的表面就越向上弯曲,直到他头顶只剩一小片天空,最终黑洞表面在头顶合并、封闭,他完全陷入了一个漆黑的世界。很多看过电影的人都在问:“掉进黑洞后真的会像电影里演的这样吗?”

    其实,虽然这部电影基本真实地还原了黑洞的视觉效果,但假如人真的掉进黑洞,所经历的恐怖肯定要比库伯多得多。

    我们知道,黑洞是质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后发生引力坍缩而形成的,它有着极强的引力场,以至于物质、辐射和速度极快的光子都无法逃逸。要命的是,随着洞的深入,在不同的位置它的引力不同,越接近黑洞的中心,引力就会越强。假设你的脚先进入黑洞,那么你的头部到脚所受的引力作用是不一样的,学界把这种引力上的不同称为“潮汐力”。

    潮汐力能拉伸各种物体,就像我们熟悉的月亮的潮汐力,当出现高潮或低潮时,地球也会相应的鼓起或平复,影响地球上的海洋,从而产生巨浪。同理,当你还在掉进黑洞的过程中时,相比头部,你的脚更先到达黑洞中心。因而,你就会被拉伸,变得很长很长。

    刚开始,你像是做了个拉伸运动,感觉还不错。可是瞬间,你的疼痛感会越来越强烈,到达某个时间点时,潮汐力已经达到远远超出连接肉体所需的分子间作用力,这时你就会被拉断成两半,断裂处大概位于脊柱的下部。

    之后,这两截身体在受力作用下继续断裂,分成四截、八截、十六截……直到你化为原子组成的涓涓细流进入黑洞中心。

    与此同时,在水平方向上,潮汐力的作用是压缩。你的身体将被挤成一团,像被挤成一根意大利面条一样挤进黑洞,学界把这个过程用“意大利面化”来形容。

    如此说来,一旦被黑洞吸引而进入将必死无疑,这也未必。黑洞的周围是一个无法侦测的事件临界,我们可以把它想象成球类的外壳,它标志着无法挽回的临界点。研究表明,大黑洞的潮汐力没有小黑洞的强。当你坠入大黑洞慢慢接近事件临界时,引力对头部及双腿的作用就不是非常明显了。如果遇到这种情况,你也许可以活下来,无非是你变成了一根短粗的意大利面条而已。

    再假设你掉进了一个旋转着的黑洞,那么你就会像陀螺一样旋转,在黑洞中变成一根螺旋体意大利面条(如果引力不是很强的话)。当黑洞外面的人看你时,会看到你的时间逐渐变慢直到完全停止;而在黑洞中的你看来,外面的宇宙时间流逝得越来越快,直至变得无限快。宇宙“未来”的样子被你尽收眼底时,也就是你有去无回之时。

    当然,这一切都还只是学术界的理论推测,学者们还没想到用什么办法能够验证。也许在相对漫长的将来,黑洞和宇宙终将大白于天下,至于你能不能变成意大利面条,就让我们拭目以待吧。

 

本文原创首发《知识窗》201910

 

通联:264200山东省威海市环翠区杏花北街33503    尚翠萍

电话:15065135948  邮箱:1970359551@qq.com

 

 

 

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