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或许真的可以通过黑洞旅行 科幻小说情节是否真的能实现?

时间:2020-07-06 16:10:30

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在科幻小说中,黑洞常常被描绘为通往其他宇宙或时空的门户,而通过黑洞旅行成为一种经典的科幻情节。但在现实中,黑洞被认为是宇宙中最神秘的天体之一,其强大的引力场使得时间和空间发生扭曲。虽然科学家们对黑洞有着诸多研究和理论,但对于通过黑洞进行旅行是否可能仍然存在各种争议和未知。然而,随着科技的不断进步和科学知识的不断深化,人类也许有朝一日能够以全新的方式理解黑洞,甚至可能实现通过黑洞进行旅行的概念,让科幻小说情节成为现实。

现代科幻小说中最有趣的话题之一是使用黑洞作为另一个宇宙,时间或维度的门户的概念。许多天体物理学家声称,在目前的情况下,这根本不可能。然而,来自马萨诸塞州多特蒙德大学的一组研究人员认为,这种幻想实际上并不是现实。

黑洞可能是宇宙中最神秘的物体。它们是超大质量恒星引力坍缩的结果,导致产生一个真正的奇点 - 一个无限密度的物体,这个物体是由于整个恒星压缩到一个小点而出现的。这些无限密度的热点具有如此强大的引力,它们能够真正打破时空。根据这些假设,这一事实使得将这些物体用于超空间旅行成为可能。当然,早期关于这个问题的科学研究表明,任何物体,例如航天器,或决定使用黑洞作为入口的生物,都会很快后悔。无限的重力奇点和高温会使物体伸展和收缩直至完全蒸发。

穿越黑洞的旅程

或许真的可以通过黑洞旅行 科幻小说情节是否真的能实现?

来自马萨诸塞州多特蒙德大学的物理学教授Gaurava Hanna和来自佐治亚州Gwinnett学院的同事的研究小组能够证明并非所有黑洞都是相同的。研究人员认为,物体穿过大而旋转的黑洞,例如我们银河系中心的射手座A *,将有更好的生存机会。

这可以通过以下事实来解释:对于大而旋转的黑洞,奇点的作用稍微不同,“更柔软”或“更弱”,因此有可能不会损坏与之相互作用的物体。乍一看,这可能看起来像是一种妄想,但科学家们引用一个简单的实验来解释一个简单的实验,即用手在燃烧的蜡烛上快速移动。亲自尝试,看看火不会烧你。Gaurav Hann和他的同事Lior Burko参与了黑洞物理学已有二十多年。在,卡罗琳Mallar,由大片导演克里斯托弗·诺兰的“激发了研究生汉娜的一个星际 ”通过科学的方法决定验证影片的主角是否能够生存陷入了巨大的旋转黑洞卡冈,拥有海量阳光100亿次。

我们记得,这部电影本身就是诺贝尔天文物理学家Kip Thorn的获奖者。描述了好莱坞大片的外观,尺寸和物理特性的黑洞Gargantua,这是这部电影的核心“人物”之一 - 他的作品。根据另一位物理学家Amos Ori的研究,其结果在几十年前提出,并且还获得了计算机技术的支持,Caroline Mallary创建了一个计算机模型,反映了航天器或中心捕获的任何其他物体可能发生的大部分物理效应一个旋转的黑洞,如射手座A *。

计算机模型已经表明,在任何条件下,落入旋转黑洞的物体在通过所谓的奇点内部地平线时都不会经历无限大的变形效应 - 一个黑洞区域,无论如何都是无法避免的。而且,在某些情况下,这些影响的影响将是如此之小,以至于物体将能够毫无问题地通过这个奇点,并且在某些情况下甚至不会注意到来自外部的任何影响。

Mallary还发现了一个之前没有完全引起注意的特征:在旋转黑洞的情况下奇点的影响将导致拉伸和压缩落入其中心的物体的周期的快速增加。然而,研究人员在她的工作中指出,在非常大的黑洞,同一个Gargantua的大小的情况下,这些效果的强度将是非常微不足道的。如此微不足道,以至于宇宙飞船本身和船上的生物都不会注意到它们。重要的一点是,施加在船上的物理效应不会无限增长。它们被限制在一定限度内,即使看起来船舶上的载荷在接近黑洞时会无限增加。

当然在 Mallary研究有几个重要的遗漏和假设,考虑到最终结果可能会有很大不同。例如,在所提出的模型中,假设黑洞与外部因素完全隔离,例如恒定的重力和由例如附近的恒星或通过进入黑洞的外部辐射引起的其他干扰。应该理解的是,通常在真正的黑洞周围积聚了许多不同的材料:灰尘,气体,辐射等。基于这一切,Mallari工作的合理延续将是对这种背景的重新审视,但要考虑更现实的天体物理黑洞的条件。使用计算机模拟方法来预测撞击黑洞附近物体的影响是很常见的做法。现代科学没有真正的机会来测试其理论,因此科学家必须积极地依赖假设和模拟,这些假设和模拟有助于理解基本事物,做出预测和新发现。

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