如果用一条不会断的绳子将一个人放入黑洞,还能拉出来吗
如题所言,在理论上进行一个假设,如果存在一条非常坚韧的绳子,将一个人捆住,之后放入黑洞中,试问我们还可以通过外部手段将其拉出来吗?
可能有人说了,绳子和黑洞相互矛盾啊,黑洞的属性是吞噬一切,而绳子的属性又是不会断裂,如果我们假设在外界存在一个很大的力,那绳子自然会被拉出来啊。
上面这段话听着确实有些道理,但实际上就如最强之矛遇上最强之盾一样,矛盾遇到一起,最后是两败俱伤,但这个两败俱伤的结论放到黑洞身上并不合适,因为就史瓦西黑洞而言,只要绳子进入黑洞,那么绳子所连接着的一切都会被拉进黑洞(谁叫你假定绳子不会断了),绝无半点妥协可言。
史瓦西黑洞诞生于广义相对论的第一个精确解,这是德国物理学家史瓦西在爱因斯坦的广义相对论发表后不久解出来的。这个精确解描述了一个无自转、不带电的天体,对星外时刻的影响,后来随着对这个解的深入研究,科学家发现存在一个被称为史瓦西半径的范围,如果一个天体,其全部质量都被集中到了其自身的史瓦西半径以内,那么它将会成为一颗黑洞,叫做史瓦西黑洞。
该黑洞也是人类最早发现的一种黑洞,由于其简单的结构,由中心奇点和事件视界(和史瓦西半径重合在一起)组成。而事件视界以内被称为单向膜区,顾名思义,任何越过事件视界的物体都只能前进不能后退。
如果用牛顿力学和万有引力定律进行一个不太严谨的描述,在史瓦西黑洞表面,即事件视界上,该处的逃逸速度为光速,也就是一个进入史瓦西黑洞的物体,如果想要逃离黑洞,就必须加速到光速以上才有可能,但狭义相对论的光速不变原理又规定了,任何物体的速度不得超过光速,那么结论就是:没有物体能够逃离光速。
但实际上这个说法仅仅只能作为一个粗糙的解释,因为牛顿力学与狭义相对论本身就是一个从属的关系,而万有引力定律和广义相对论也是从属关系,狭义相对论与广义相对论分别在低速、弱引力场的环境下都可以与牛顿力学与万有引力定律近似相等。
所以说按照广义相对论的说法,自然是要用到单向膜区这样的术语了,不过还有一种更加通俗的说法,那就是利用光锥的性质,我相信不少人都有听过“光锥之内皆命运”这句话吧,如果这句话用狭义相对论来解释的话,光锥之外的事物,其速度都是超光速的,而超光速是不可能的,所以光锥之外的世界不属于我们。
所以说现实世界中的物体,其发展都逃不出光锥之外,所以我们可以利用光锥的朝向,来判断物体的发展方向,比如说黑洞,通过时空图我们可以发现,所有进入事件视界的物体,其光锥朝向都是清一色的向内,也就是朝着奇点出发,很显然,由于这一性质,我们可以毫无顾忌的判断,所以物体都必须坠落奇点。
有了这个结论,我们对于绳子和黑洞之间的关系就有了更加明确的态度,虽然你绳子坚不可摧,但是史瓦西黑洞内部的性质规定了你必须朝着我奇点坠落,正因为这一点,绳子的优点反而成了要命点,因为绳子不会断开,所以绳子上所连接的一切物体都会被毫无情面的拉进黑洞,更不用说事先用绳子捆住的那个人了。
这就是这个问题发生在史瓦西黑洞上的情况,但先前也提到了,史瓦西黑洞并不是全部黑洞的代表,那么接下来我们就来简单看看旋转黑洞的表现(史瓦西黑洞是无自转的黑洞)。
旋转黑洞在结构与史瓦西黑洞是不一样的,视界并不是它的最外层结构,一个叫做“静界”的结构才是它的表面,相比于视界的不留情面而言,静界就要温和多了,它的特性表现为所有越过静界的物体,在没有抵达视界之前,都必须持续运动,也就是说在里面的物体都必须动起来(这也是它叫做静界的原因,是划分物体能否静止的分界线)。
虽然在里面的物体必须持续运动,但并没有要求物体必须进入视界,也就是说如果物体拥有足够强大的动力,那么是可以逃出静界的,也就是逃出了旋转黑洞,那么对于这条坚不可摧的绳子来说,只要外界提供足够强大的拉力,那么绳子就可以带着它捆住的那个人一起逃离旋转黑洞。
总的来说,如果是一个人掉进史瓦西黑洞,即便捆住他的绳子是永不断裂的,那么也无法拉他出来;相反如果是旋转黑洞的话,只要不触碰视界,那还是有一线生机的。
如题所言,在理论上进行一个假设,如果存在一条非常坚韧的绳子,将一个人捆住,之后放入黑洞中,试问我们还可以通过外部手段将其拉出来吗?
可能有人说了,绳子和黑洞相互矛盾啊,黑洞的属性是吞噬一切,而绳子的属性又是不会断裂,如果我们假设在外界存在一个很大的力,那绳子自然会被拉出来啊。
上面这段话听着确实有些道理,但实际上就如最强之矛遇上最强之盾一样,矛盾遇到一起,最后是两败俱伤,但这个两败俱伤的结论放到黑洞身上并不合适,因为就史瓦西黑洞而言,只要绳子进入黑洞,那么绳子所连接着的一切都会被拉进黑洞(谁叫你假定绳子不会断了),绝无半点妥协可言。
史瓦西黑洞诞生于广义相对论的第一个精确解,这是德国物理学家史瓦西在爱因斯坦的广义相对论发表后不久解出来的。这个精确解描述了一个无自转、不带电的天体,对星外时刻的影响,后来随着对这个解的深入研究,科学家发现存在一个被称为史瓦西半径的范围,如果一个天体,其全部质量都被集中到了其自身的史瓦西半径以内,那么它将会成为一颗黑洞,叫做史瓦西黑洞。
该黑洞也是人类最早发现的一种黑洞,由于其简单的结构,由中心奇点和事件视界(和史瓦西半径重合在一起)组成。而事件视界以内被称为单向膜区,顾名思义,任何越过事件视界的物体都只能前进不能后退。
如果用牛顿力学和万有引力定律进行一个不太严谨的描述,在史瓦西黑洞表面,即事件视界上,该处的逃逸速度为光速,也就是一个进入史瓦西黑洞的物体,如果想要逃离黑洞,就必须加速到光速以上才有可能,但狭义相对论的光速不变原理又规定了,任何物体的速度不得超过光速,那么结论就是:没有物体能够逃离光速。
但实际上这个说法仅仅只能作为一个粗糙的解释,因为牛顿力学与狭义相对论本身就是一个从属的关系,而万有引力定律和广义相对论也是从属关系,狭义相对论与广义相对论分别在低速、弱引力场的环境下都可以与牛顿力学与万有引力定律近似相等。
所以说按照广义相对论的说法,自然是要用到单向膜区这样的术语了,不过还有一种更加通俗的说法,那就是利用光锥的性质,我相信不少人都有听过“光锥之内皆命运”这句话吧,如果这句话用狭义相对论来解释的话,光锥之外的事物,其速度都是超光速的,而超光速是不可能的,所以光锥之外的世界不属于我们。
所以说现实世界中的物体,其发展都逃不出光锥之外,所以我们可以利用光锥的朝向,来判断物体的发展方向,比如说黑洞,通过时空图我们可以发现,所有进入事件视界的物体,其光锥朝向都是清一色的向内,也就是朝着奇点出发,很显然,由于这一性质,我们可以毫无顾忌的判断,所以物体都必须坠落奇点。
有了这个结论,我们对于绳子和黑洞之间的关系就有了更加明确的态度,虽然你绳子坚不可摧,但是史瓦西黑洞内部的性质规定了你必须朝着我奇点坠落,正因为这一点,绳子的优点反而成了要命点,因为绳子不会断开,所以绳子上所连接的一切物体都会被毫无情面的拉进黑洞,更不用说事先用绳子捆住的那个人了。
这就是这个问题发生在史瓦西黑洞上的情况,但先前也提到了,史瓦西黑洞并不是全部黑洞的代表,那么接下来我们就来简单看看旋转黑洞的表现(史瓦西黑洞是无自转的黑洞)。
旋转黑洞在结构与史瓦西黑洞是不一样的,视界并不是它的最外层结构,一个叫做“静界”的结构才是它的表面,相比于视界的不留情面而言,静界就要温和多了,它的特性表现为所有越过静界的物体,在没有抵达视界之前,都必须持续运动,也就是说在里面的物体都必须动起来(这也是它叫做静界的原因,是划分物体能否静止的分界线)。
虽然在里面的物体必须持续运动,但并没有要求物体必须进入视界,也就是说如果物体拥有足够强大的动力,那么是可以逃出静界的,也就是逃出了旋转黑洞,那么对于这条坚不可摧的绳子来说,只要外界提供足够强大的拉力,那么绳子就可以带着它捆住的那个人一起逃离旋转黑洞。
总的来说,如果是一个人掉进史瓦西黑洞,即便捆住他的绳子是永不断裂的,那么也无法拉他出来;相反如果是旋转黑洞的话,只要不触碰视界,那还是有一线生机的。
Dustever系列·时光沙漏
这款设计十分迷人,一切始于流金岁月,流过细小的时间隧道,终于岁月流金...
光是沿着时间的轴呈现锥状传播,两边由过去与未来组成,而我们站在中心由时间推移,目力所及就是未来,思念之处便是过去,而光锥以内即为命运。
我们反转沙漏希望时间可以倒退重来,但光锥之内的一切却早已注定。一切未来以光速飞来,一切过往又以光速飞往,如果世间只有一种速度能够超越光速,那便是思念的速度。
当举起沙漏的那一刹那,我们的思念便已出发,并将以超越光的速度去追回逝去的年华。
现货不多,由于需要纯手工挑拣打磨,定制工期15天甚至更久,请提前预定☕️ https://t.cn/Ai0oZlLY
这款设计十分迷人,一切始于流金岁月,流过细小的时间隧道,终于岁月流金...
光是沿着时间的轴呈现锥状传播,两边由过去与未来组成,而我们站在中心由时间推移,目力所及就是未来,思念之处便是过去,而光锥以内即为命运。
我们反转沙漏希望时间可以倒退重来,但光锥之内的一切却早已注定。一切未来以光速飞来,一切过往又以光速飞往,如果世间只有一种速度能够超越光速,那便是思念的速度。
当举起沙漏的那一刹那,我们的思念便已出发,并将以超越光的速度去追回逝去的年华。
现货不多,由于需要纯手工挑拣打磨,定制工期15天甚至更久,请提前预定☕️ https://t.cn/Ai0oZlLY
刘慈欣说光锥以内即天命,然而从物理的角度看这句话并不严谨,因为光锥以内还有黎曼面,也正是由于黎曼面,我们在时间这个不可抗拒的箭头中走向不同的黎曼空间面,原来我也抑郁纳闷,算得准准的一件事或一个人,为什么就变了呢?原来是黎曼面,低维处好像是重叠的,高维处看早已身处不同的空间面点了,每个黎曼面都是概率事件面,人体自身的五行排布与宇宙的阴阳五行气相互作用的结果,人的行为轨迹与思维模式形成的福德结果共同导致了走向哪个黎曼面的概率变化,所以命运是概率的,而非绝对,五行一气专旺的,比较容易被老天定格,所以少数福德较深厚的人其五行专旺排布美好,也就富贵天注定了。 上天在契约好的阴阳变化原理物理规律中加了黎曼面,以使人可以通过自己的努力进阶,从而改变命运。但这是极难的,即便是拥有道行的人也很难改变,一般人通过其五行排布与宇宙的阴阳之气运转箭头,大概率就可以断定其一生了,也就是说其在时间箭头所向黎曼面的概率性其本人改变不了,基本上定格了。
✋热门推荐