黑洞，它們可以吞噬一切光線和物質(zhì)，甚至連時(shí)空都無(wú)法逃脫它們的掌控。
你是否曾經(jīng)想過(guò)，在這些存在的內(nèi)部是否隱藏著一些超越我們想象的奧秘，它們可能揭示了宇宙的起源和未來(lái)，甚至可能讓我們實(shí)現(xiàn)跨越時(shí)空的旅行？
黑洞、奇點(diǎn)和蟲(chóng)洞，這些詞聽(tīng)起來(lái)像是科幻小說(shuō)或電影中的概念，但實(shí)際上它們都是物理學(xué)和宇宙學(xué)中的重要研究對(duì)象。它們都涉及到時(shí)空的彎曲、扭曲和裂縫，以及可能存在的平行宇宙和時(shí)間旅行。
但是，我們對(duì)它們的了解還很有限，甚至有些只是理論上的假設(shè)，還沒(méi)有被實(shí)驗(yàn)或觀測(cè)所證實(shí)。那么，什么是黑洞，黑洞內(nèi)部是什么？奇點(diǎn)可能是時(shí)空加速器，黑洞引發(fā)的蟲(chóng)洞竟是時(shí)空隧道？
黑洞是指質(zhì)量非常龐大的天體，由于引力太過(guò)強(qiáng)大而使其表面逃逸速度超過(guò)了光速，因此光線無(wú)法從其內(nèi)部逃脫，使其成為“吞噬”一切的吸積盤(pán)。
要知道黑洞的存在是近些年才被證實(shí)的，但關(guān)于黑洞的猜想和思考在幾百年前就開(kāi)始了，英國(guó)的米歇爾是最早提出的類(lèi)似黑洞的概念的人。雖然當(dāng)時(shí)沒(méi)有現(xiàn)在這樣先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備，但
在人類(lèi)歷史當(dāng)中總有一些人是非常善于思考的。
1783年，米歇爾找到了計(jì)算恒星質(zhì)量的方法，它以牛頓的理論為基礎(chǔ)開(kāi)始思考，因?yàn)楹阈怯幸Σ艑?dǎo)致物體無(wú)法離開(kāi)恒星表面，那么一個(gè)物體如果以一個(gè)穩(wěn)定的速度離開(kāi)恒星，但受到恒星引力的影響物體的速度會(huì)慢慢減少，就像發(fā)射一個(gè)導(dǎo)彈一樣。通過(guò)測(cè)算這個(gè)逃逸速度的降低，就有可能計(jì)算出恒星的質(zhì)量，因?yàn)檫@個(gè)逃逸速度受恒星的大小和質(zhì)量影響（即引力）。
那么這個(gè)物體要是光呢？他開(kāi)始根據(jù)羅默的光速理論逐步計(jì)算，而當(dāng)它在計(jì)算到后面時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，如果一個(gè)恒星相當(dāng)于時(shí)500個(gè)太陽(yáng)時(shí)，那么僅憑光的速度是沒(méi)有辦法從這個(gè)恒星上逃逸出去的。
所以他認(rèn)為這個(gè)恒星我們一定是看不到的，（這不就是黑洞嗎？光都逃不出），所以他認(rèn)為連光都無(wú)法逃逸，那么這個(gè)恒星就無(wú)法觀測(cè)，但令人遺憾的是在當(dāng)時(shí)的年代人們都無(wú)法想象，所以米歇爾提出的這一概念因?yàn)檫^(guò)于超前而被忽視。
直到20世紀(jì)時(shí)，愛(ài)因斯坦才讓人逐漸開(kāi)始認(rèn)識(shí)到黑洞，因?yàn)閻?ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的闡述了天體可以使時(shí)空彎曲，質(zhì)量越大的天體造成的扭曲就越大，所以這個(gè)理論可以推導(dǎo)出黑洞，就是質(zhì)量足夠大時(shí)產(chǎn)生的扭曲連光也逃不出去。但是愛(ài)因斯坦和當(dāng)時(shí)的人們看來(lái)這違背了物理規(guī)律，所以都不相信黑洞存在。
1915年，在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論發(fā)表了1個(gè)月之后，德國(guó)的物理學(xué)家史瓦西就算出了愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程的精確解，可以描述出一個(gè)球（即天體）的質(zhì)量所產(chǎn)生的引力場(chǎng)。
他得出了一個(gè)結(jié)論，如果一個(gè)天體的全部質(zhì)量都?jí)嚎s到很小的“引力半徑”范圍之內(nèi)，那么所有物質(zhì)都會(huì)被困在里面，包括光，沒(méi)有了光鎖著這個(gè)物體從外面看根本看不到，也就是“黑洞”。所以黑洞的兩個(gè)性質(zhì)以他的名字命名—史瓦西度規(guī)與史瓦西半徑。
因?yàn)闊o(wú)法觀測(cè)到所以很多人對(duì)黑洞的存在還是不相信。直到2019年，人類(lèi)終于才拍到第一張黑洞的照片，這足可證明人類(lèi)對(duì)黑洞的了解至今還是非常的淺，而現(xiàn)在所有的黑洞照片都是人類(lèi)根據(jù)黑洞的概念想象制造出來(lái)的，而2019年拍到的黑洞照片雖然并不是黑洞的真實(shí)樣貌，但黑洞的存在最終也是被證實(shí)了。
我們上面說(shuō)到黑洞是絕對(duì)黑暗的，是看不到的，那么這個(gè)黑洞的照片是如何拍出來(lái)的？因?yàn)槲覀冎篮诙吹囊κ志薮?，所有靠近的物體都會(huì)被吸進(jìn)去，而即使是恒星等大質(zhì)量的天體靠近時(shí)也會(huì)被一點(diǎn)點(diǎn)撕裂而吸進(jìn)去。
所以在黑洞在吸收天體時(shí)是可以被觀測(cè)到的？那么黑洞內(nèi)部到底有什么？能讓它有如此大的引力。但以我們目前研究水平來(lái)探索黑洞的內(nèi)部是不太可能的，既然黑洞探索不了，我們又知道黑洞是怎么形成的，那么我們可以探索黑洞形成前是什么樣子，即黑洞是怎么形成的。
黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類(lèi)似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程：當(dāng)一個(gè)恒星的壽命足夠長(zhǎng)時(shí)就會(huì)自我毀滅，我們都知道星體中心都有一個(gè)核心，拿地球來(lái)講，就像地核一樣，受引力影響核心外面還包裹著巖石般的外殼（就像地殼），如果耗盡了這個(gè)核心的能量，那么星體就沒(méi)有足夠的能量再承受和吸引這個(gè)外殼。
但這個(gè)外殼的質(zhì)量也是非常大的，沒(méi)有了能量的支撐，這些外殼在自身的重力作用下會(huì)迅速向中心坍塌和收縮，而當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過(guò)程則會(huì)立即停止，因?yàn)橹凶颖旧碓跀D壓引力自身的吸引下會(huì)被碾為粉末，剩下來(lái)的是一個(gè)密度高到難以想象的物質(zhì)。
這個(gè)物質(zhì)就是被壓縮成喲一個(gè)體積無(wú)限的小但質(zhì)量和密度都無(wú)限大的星體，同時(shí)也壓縮了內(nèi)部的空間和時(shí)間，也就是奇點(diǎn)。而這個(gè)奇點(diǎn)因?yàn)樽陨淼馁|(zhì)量無(wú)限大，所以會(huì)慢慢將任何靠近它的物體都會(huì)吸進(jìn)去，就成為了黑洞，所以黑洞內(nèi)部是一個(gè)奇點(diǎn)。
所以在研究黑洞之前必須先研究奇點(diǎn)，因?yàn)楣舛紵o(wú)法從黑洞里逃出去，這就是說(shuō)明黑洞的引力加速度和表面逃逸速度都是超過(guò)光速的。而現(xiàn)在理論是認(rèn)為進(jìn)入黑洞的物體都消失了。
但事實(shí)上這些物體必然會(huì)碰到奇點(diǎn)，這足以說(shuō)明這些物體在接近奇點(diǎn)后會(huì)被瞬間加速到超過(guò)光速，
撞到奇點(diǎn)上的物質(zhì)看作“消失”了，事實(shí)上，物體在接近奇點(diǎn)的時(shí)候會(huì)被很快的加速到光速以上，而根據(jù)相對(duì)論，超過(guò)光速就會(huì)跳躍時(shí)空，穿梭到另外一個(gè)時(shí)空去，所以奇點(diǎn)可以被稱(chēng)為是時(shí)空上的破損點(diǎn)，說(shuō)的再簡(jiǎn)單點(diǎn)就是時(shí)空隧道。
如果人們可以在這個(gè)時(shí)候研究奇點(diǎn)靠近奇點(diǎn)，就相當(dāng)于是找到了時(shí)空隧道的入口，但超過(guò)光速是需要付出代價(jià)的，如果隨著人類(lèi)科技的進(jìn)步人們能夠制造出能抗住超過(guò)光速的加速度引起的引力差時(shí)，完全可以到達(dá)穿越時(shí)空的目的。
如果真的存在外星人，而且外星人的科技已經(jīng)達(dá)到了這種程度，那么他們就可以隨便穿梭時(shí)空，而且不用擔(dān)心奇點(diǎn)消失和減少。宇宙大到我們無(wú)法想象，宇宙中的天體更是不計(jì)其數(shù)，有天體滅亡就有天體產(chǎn)生，奇點(diǎn)和黑洞還是非常多的。
說(shuō)到時(shí)空隧道，這里就不得不提到蟲(chóng)洞了，蟲(chóng)洞又叫時(shí)空洞，是奧地利的物理學(xué)家弗萊姆首次提出的，隨后由愛(ài)因斯坦和羅森進(jìn)行補(bǔ)充研究，他們通過(guò)研究引力場(chǎng)時(shí)假設(shè)出來(lái)的，認(rèn)為蟲(chóng)洞可以作為時(shí)空隧道進(jìn)行時(shí)間旅行和穿梭宇宙。
簡(jiǎn)單說(shuō)，蟲(chóng)洞就是連接與宇宙中兩個(gè)區(qū)域的通道，但也可能是連接黑洞和白洞的隧道。而理論上，蟲(chóng)洞就像是大海里面的漩渦，是無(wú)處不在但又轉(zhuǎn)瞬即逝的。為什么這樣說(shuō)呢？
我們來(lái)看看蟲(chóng)洞是如何形成的，第一受黑洞強(qiáng)大的引力影響而出現(xiàn)，第二，受旋轉(zhuǎn)而且?guī)щ姷暮诙葱纬伞?/strong>因?yàn)橛钪嬷械奶祗w因?yàn)橘|(zhì)量太大都會(huì)把平穩(wěn)的宇宙扭曲變形，而在黑洞產(chǎn)生時(shí)和這種快速旋轉(zhuǎn)的黑洞會(huì)產(chǎn)生巨大的引力能，而這些力量足夠把平穩(wěn)的宇宙時(shí)空撕裂出一個(gè)個(gè)裂縫，而這個(gè)裂縫就是隧道的入口。
所以蟲(chóng)洞時(shí)無(wú)處不在的，只要有巨大的引力波動(dòng)產(chǎn)生就會(huì)有蟲(chóng)洞出現(xiàn)，那為什么他又會(huì)瞬間消失呢？舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你往水面扔一顆石頭時(shí)會(huì)掀起波紋，這里的波紋就相當(dāng)于是宇宙種黑洞形成的引力波。
就像漩渦能夠讓局部水面跟水底離得更近一樣，能夠讓兩個(gè)相對(duì)距離很遠(yuǎn)的局部空間瞬間離得很近。
當(dāng)過(guò)去一段時(shí)間后，水面會(huì)恢復(fù)平靜，就是說(shuō)當(dāng)引力波消失時(shí)這些小口子就會(huì)消失，而他的穿梭原理是什么呢？還用水面來(lái)舉一個(gè)例子，扔石頭產(chǎn)生的波紋長(zhǎng)什么樣大家都見(jiàn)過(guò)吧，本來(lái)一個(gè)水平的平面會(huì)變得一邊高一邊低，所以更低的水面會(huì)距離水底更近一點(diǎn)，蟲(chóng)洞就是這個(gè)原理，能夠讓兩個(gè)相對(duì)距離很遠(yuǎn)的局部空間瞬間離得很近。
而我們知道質(zhì)量越大的石頭造成的波紋越大，所以發(fā)出引力波的能量越大從原理上講穿梭的距離也就越遠(yuǎn)。
但可惜的是，因?yàn)橄x(chóng)洞的特性，到目前為止，人類(lèi)還沒(méi)觀測(cè)到蟲(chóng)洞。不過(guò)科學(xué)家在假設(shè)有一種特別的夸克物質(zhì)也許可以使蟲(chóng)洞一直張開(kāi)，因?yàn)檫@種物質(zhì)同時(shí)具體正負(fù)能量，而正好可以利用這種能量創(chuàng)造的條件來(lái)防止蟲(chóng)洞消失。
目前黑洞已經(jīng)被證實(shí)了，相信隨著人類(lèi)科技的進(jìn)步蟲(chóng)洞也會(huì)被慢慢證實(shí)，所以我們以后也許可以借助蟲(chóng)洞來(lái)星際。
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