第13章 黑洞(1)[第1页/共5页]

1783年，剑桥的学监约翰・米歇尔在这个假定的根本上，于《伦敦皇家学会哲学学报》上颁发了一篇文章。

如果你察看一个恒星坍缩并构成黑洞时，为了了解你所看到的环境，牢记在相对论中没有绝对时候。每个观察者都有本身的时候测量。因为恒星的引力场，在恒星上或人的时候将和在远处或人的时候分歧。假定在坍缩星大要有一恐惧的航天员和恒星一起向内坍缩。他遵循本身的表，每一秒钟发一信号到一个环绕着该恒星转动的航天飞船上去。在他的表的某一时候，比方11点钟，恒星刚好收缩到它的临界半径以下，此时引力场强大到没有任何东西能够逃逸出去，他的信号再也不能传到航天飞船了。跟着11点趋近，他的火伴从航天飞船上旁观会发明，从该航天员发来的一串信号的时候间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常藐小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒收回的两个信号之间，他们只需等候比1秒钟稍长一点的时候，但是他们必须为11点收回的信号等候无穷长的时候。遵循航天员的腕表，光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星大要收回；从航天飞船上看，那光波被散开到无穷长的时候间隔里。在航天飞船上这一串光波到临的时候间隔变得越来越长，以是从恒星来的光鲜得越来越红、越来越淡，最后，该恒星变得如此之昏黄，乃至于从航天飞船上再也看不见它：所余下的统统只是空间中的一个黑洞。不过，此恒星持续以一样的引力感化到航天飞船上，使飞船持续环绕着构成的黑洞扭转。但是因为以下的题目，上述场景不是完整实际的。一小我分开恒星越远则引力越弱，以是感化在这位恐惧的航天员脚上的引力总比感化到他头上的大。在恒星还未收缩光临界半径而构成事件视界之前，这力的不同就足以将我们的航天员拉成意大利面条那样，乃至将他扯破！

黑洞这一术语是不久之前才呈现的。1969年美国科学家约翰・惠勒，为了形象地描述起码可回溯到200年前的一个看法时，诬捏了这个名词。当时候，共有两种光实际：一种是牛顿同意的光的微粒说；另一种是光由波构成的颠簸说。我们现在晓得，这二者在实际上都是精确的。因为量子力学的波粒二象性，光既能够为是波，也能够为是粒子。在光的颠簸说中，不清楚光对引力如何呼应。但是如果光是由粒子构成的，人们能够预感，它们正如同炮弹、火箭和行星一样受引力的影响。人们起先觉得，光粒子无穷快地活动，以是引力不成能使之迟缓下来，但是罗默关于光以有限速率行进的发明意味着，引力对之可有首要效应。

罗杰・彭罗斯和我在1965年和1970年之间的研讨指出，按照广义相对论，在黑洞中必定存在密度和时空曲率无穷大的奇点。这和时候开端时的大爆炸相称近似，只不过它是一个坍缩物体和航天员的时候起点罢了。在此奇点，科学定律和我们预言将来的才气都崩溃了。但是，任何留在黑洞以外的察看者，将不会遭到可预感性见效的影响，因为从奇点解缆的，不管是光还是任何其他信号，都不能达到他那儿。这个不凡的究竟导致罗杰・彭罗斯提出了宇宙监督假想，它能够被意译为：“上帝仇恨裸奇点。”换言之，由引力坍缩所产生的奇点只能产生在像黑洞如许的处所，它在那边被事件视界面子地遮住而不被外界瞥见。严格地讲，这就是所谓弱的宇宙监督假想：它使留在黑洞内里的察看者不致遭到产生在奇点处的可预感性崩溃的影响，但它对那位不幸落到黑洞里的不幸的航天员倒是爱莫能助。