科學家:你可能可以穿過一些黑洞,且不會死亡

你可能穿過一些黑洞且不會死亡!

科幻電影中最震撼的場景之一是使用黑洞作為另一個維度或時間或宇宙的傳送門。這種幻想可能比以前想象的更接近現實。黑洞可能是宇宙中最神祕的物體,它們是重力壓碎垂死恆星的結果,導致形成真正的奇點,當整個恆星被壓縮到一個點時產生一個密度無限大的物體。

科學家:你可能可以穿過一些黑洞,且不會死亡

這種密集而熱的奇點在時空結構中打出了一個洞,可能為超空間旅行提供了機會 ,也就是說通過黑洞這一捷徑可以在短時間內超越宇宙時空間的距離。研究人員以前認為,任何試圖使用黑洞作為這種類型的入口的航天器都必須考慮到最壞的情況。熱和密集的奇點將導致航天器在完全蒸發之前忍受一系列越來越強烈的潮汐拉伸和擠壓。

飛過一個黑洞可能嗎?達特茅斯大學的科學團隊表明,所有的黑洞都不是平等的。如果位於我們銀河系中心的射手座A *這樣的黑洞很大並且旋轉,那麼航天器的前景會發生巨大變化。那是因為航天器必須應對的奇點非常溫和,並且村子非常平靜的通道。

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這是可能的原因是旋轉黑洞內的相關奇點在技術上“弱”,因此不會損壞與其相互作用的物體。起初,這個事實似乎違反直覺。但人們可以認為它類似於快速通過一根蠟燭接近2000度火焰而不會被燒傷的常見經驗。一個研究黑洞二十多年的物理學家馬拉里表示 。

在2016年,偶然間重溫2014年的電影“星際穿越”給我一個啟發,男主馬修·麥康納在他跌入黑洞時能否僥倖存活下來?Gargantua是一個虛構的、超大質量的、快速旋轉的黑洞,其質量約為1億個我們的太陽。“星際穿越”是根據諾貝爾獎得主天體物理學家基普·索恩撰寫的一本書。

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而Gargantua的物理屬性是這部好萊塢電影情節的核心。基於物理學家在二十年前完成的工作,並憑藉其強大的計算技能,科學家建立了一個計算機模型,可以捕獲航天器或任何大型物體的大部分基本物理效應,落入一個大的旋轉黑色洞穴像射手座A *。

甚至不是一次坎坷的旅行?馬拉里發現,在任何情況下,落入旋轉黑洞的物體在通過該黑洞所謂的內部地平線奇點時都不會受到無限大的影響。這是進入旋轉黑洞的物體無法操縱或避開的奇點。不僅如此,在適當的情況下,這些影響可能可以忽略不計,從而允許通過奇點且相當溫。事實上,根本不會對墜落的物體產生明顯的影響。

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這增加了使用大的旋轉黑洞作為超空間旅行的入口的可行性。馬拉里還發現了一個以前未被完全理解的特徵:在旋轉黑洞的背景下奇點的影響將導致航天器上的拉伸和擠壓的快速增加的循環。但對於像Gargantua這樣的非常大的黑洞,這種效果的強度將非常小。因此,航天器和船上的任何人都不會發現它。

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關鍵的一點是,這些影響不會無限制地增加;事實上,它們仍然是有限的,即使航天器上的應力在接近黑洞時往往會無限增長。在馬拉里模型的背景下,有一些重要的簡化假設和結果警告。主要假設是所考慮的黑洞是完全隔離的,因此不會受到諸如其附近的另一個恆星或甚至任何下降輻射的源的恆定干擾。雖然這個假設允許重要的簡化,但值得注意的是,大多數黑洞都被宇宙物質包圍如塵埃氣體、輻射。

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因此,馬拉里的工作自然地延伸將是在更現實的天體物理黑洞的背景下進行類似的研究。馬拉里使用計算機模擬來檢查黑洞對物體的影響的方法在黑洞物理學領域非常普遍。毋庸置疑,我們還沒有在黑洞中或附近進行真實實驗的能力,因此科學家們通過理論和模擬來通過預測和新發現來發展理解。

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