跳进黑洞内部,假如还没有被引力撕裂,我们会看到什么?

2019年4月10日晚发布了首个黑洞:M87星系中心黑洞的照片,使得我们第一次见到了黑洞真实的模样,尽管这是从亚毫米波的射电望远镜取得的数据处理而成,但实际上黑洞的光学成像照和设点波段是类似的,所以你看到的黑洞照片是真实的!

在黑洞的照片中有一个看不见的黑黢黢的中心,大约在整个黑暗区域1/6的中心就是黑洞的视界,其实在到黑洞视界前我们就已经看不到光了,因为已经极度红移,并不存在光在视界附近打转的情形!但这并不是大家关心,我们想知道的是进入黑洞之后会看到什么?

什么是黑洞?

黑洞其实用牛顿的万有引力公式也能推导出来,很简单,只要将质量一定的天体,将其的环绕速度设定为光速,然后反推半径,即可计算出这个天体的坍缩到黑洞的直径上限,比如地球这样的天体,当期半径小于大约8毫米时,由于其引力已经大道光速都无法逃离,无论天体原先是什么性质,它将无可避免的坍缩为黑洞!

当然牛顿并不知道到黑洞的存在,当时也不知道光速到底有多大,因为光速还是1850年左右傅科测定的,而麦克斯韦则从他的方程组中推导出了电磁波和光速相等而推测光也是一种电磁波!真正的黑洞要到1916年爱因斯坦发表广义相对论后,史瓦西老兄从引力场公式中推导出了史瓦西度规,即天体坍缩到某一尺寸时将无可避免的坍缩为一个奇点!

不得不说史瓦西真的是个人才,不仅是史瓦西度规,他还对太阳的热压力和引力坍缩进行了计算,发现太阳的分为了对流层,辐射层和内核,太阳的对流层和内核之间存在一个没有对流的辐射层,这给大家长了不少见识。

爱因斯坦是怎么来描述引力的?

牛顿认为空间是平直的,时间在宇宙的每一个区域都一样,这就是牛顿的绝对时空观!当然这在低速和和低质量区间内并没有什么问题,所以牛顿经典力学指导了科学界300年的之久,但后期疲态尽显,即使有拉格朗日、拉普拉斯等一大批优秀的天体力学科学家为其打造坚实的基础!但非常遗憾,因为建立经典力学的基础,绝对时空观出现了问题,所以上层建筑再华丽,它也是空中楼阁!

爱因斯坦在1916年发表的广相彻底打破了绝对时空观,引入了相对论时空观,爱因斯坦认为引力是质量弯曲时空的表现,因此在宇宙的每一处时间可能都是不一样的,因为它也会随着空间的弯曲而出现变化!因此水星的进动用经典力学计算才会出现百年累计38''的误差,而广相则完美符合!

黑洞内部是个怎样的世界?

前文所说,质量会弯曲时空,大质量天体弯曲的时空就会越强烈,而到了黑洞的世界内,真个空间就是封闭的,所以黑洞的视界内部是不会有任何信息与外界交换的(宏观,霍金辐射认为它会以一种特殊的模式向外辐射),因此我们想要知道黑洞内部的状况是不可能的!

不过可以根据这些特性推测出黑洞视界内部的物理性质,刚我们说了视界内部的空间是封闭的,简单的说就是这一块空间已经极度扭曲,就像一个宇宙缩小到了某个范围,你一眼就能看到尽头,但这个尽头却有些奇怪,是自己的后背,因为这些光线在你周围弯曲的时空中走了一个闭合回路,所以你看到了自己的后脑勺!

这是完全有可能的,另外你看不到黑洞的外面,因为对视界内部来说,所有的方向都是奇点,所以等你到达世界内部时已经不知道如何区分内外了,空间弯曲给你的所有方向都是奇点,因此有人问用超光速可以从世界内部出来时,答案是否定的,因为没有外面,你出到哪里去?再快的速度不过是加速驶向奇点而已!

当然还有超级有趣的问题,有朋友认为光子在黑洞视界处会光速环绕而不掉进视界内部,因此那个区域会有一圈光环存在!理论上是可能的,但接着这些越过了视界的光子进入黑洞内部后会超光速坠向奇点!其实不会,我们要理解下,黑洞内部是一个时间停滞的区域,光子怎么会超过光速呢,它何时到达奇点都是一个问题!

还有其他有趣的想法不?各位不妨留言探讨下!