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通过黑洞跨越时空有可能实现

2019-1-11@艾米 0 评论

通过黑洞跨越时空有可能实现

科幻小说中最珍贵的科幻场景之一是使用黑洞作为另一个维度、时间或宇宙的门户。这种幻想可能比以前想象的更接近现实。

黑洞可能是宇宙中最神秘的物体。它们是重力无限粉碎垂死恒星的结果,导致形成一个真正的奇点 – 当整个恒星被压缩到一个点时产生一个无限密度的物体。这种密集而炎热的奇点在时空结构中打了一个洞,可能为超空间旅行开辟了机会。也就是说,通过时空的捷径允许在短时间内穿越宇宙尺度的距离。

研究人员以前认为,任何试图利用黑洞作为这类入口的航天器都必须考虑到自然界最糟糕的情况。炎热而密集的奇点将导致宇宙飞船在完全蒸发之前忍受一系列越来越不舒服的潮汐拉伸和挤压。

穿越黑洞

科学家已经证明,所有的黑洞都不是平等的。如果位于我们银河系中心的射手座A *这样的黑洞很大且旋转,那么宇宙飞船的前景就会发生巨大变化。这是因为宇宙飞船必须面对的奇点是非常温和的,可以允许非常平稳的通过。

这可能是因为旋转黑洞内的相关奇点在技术上是“弱”的,因此不会损坏与其相互作用的物体。起初,这个事实似乎与直觉相反。但人们可以认为它类似于 – 手指快速通过一根蜡烛接近2000度火焰而不会被烧伤的常见经验。

基于二十年前物理学家Amos Ori所做的工作,并且凭借其强大的计算技能,Mallary建立了一个计算机模型,可以捕捉到航天器或任何大型物体落入一个像射手座A *这样的巨大而旋转物体中的大部分基本物理效应。

甚至不颠簸?

她发现,在所有情况下,落入旋转黑洞的物体在通过洞所谓的内地平线奇点时不会受到无限大的影响。这是进入旋转黑洞的物体无法绕过或避开的奇点。不仅如此,在适当的情况下,这些影响可能可以忽略不计,可以相当舒适的通过奇点。事实上,根本不会对坠落的物体产生明显的影响。这增加了使用巨大而旋转的黑洞作为超空间旅行的入口的可行性。

Mallary还发现了一个以前未完全理解的特征:在旋转黑洞环境中奇点的影响会导致航天器上的拉伸和挤压周期迅速增加。但对于像Gargantua这样的巨大黑洞,这种效应的强度是非常小的。因此,飞船和飞船上的任何人都不会探测到它。

关键的一点是,这些影响不会无限制地增加。实际上,它们仍然是有限的,即使航天器上的应力在接近黑洞时趋于无限增长。

在Mallary模型的背景下,有一些重要的简化假设和由此产生的警告。主要假设是所考虑的黑洞是完全隔离的,因此不会受到诸如其附近的另一颗恒星或甚至任何坠落辐射源的恒定干扰。虽然这一假设允许进行重要的简化,但值得注意的是,大多数黑洞被宇宙物质包围 – 尘埃、气体和辐射。

因此,Mallary工作的自然延伸将是在更现实的天体物理黑洞的背景下进行类似的研究。

Mallary使用计算机模拟检查黑洞对物体影响的方法在黑洞物理学领域非常普遍。毋庸置疑,我们还没有能力在黑洞中或附近进行真正的实验。

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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