來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-07-08 14:03:01
人體落入黑洞將會怎樣?
科學(xué)家模擬人體落入黑洞后看到的景象
據(jù)英國新科學(xué)家雜志報道,落入黑洞可能會對人類健康并不好,但至少人們?nèi)绻娴寐淙牒诙磪s能看到一些精美壯觀的景象。目前,科學(xué)家一項最新模擬實驗顯示落入黑洞后將看到的奇異景象,這項研究有助于物理學(xué)家更好地理解物質(zhì)或能量進入黑洞后出現(xiàn)的反常狀態(tài)。
美國科羅拉多州大學(xué)安德魯-漢密爾頓(Andrew Hamilton)和加文-波爾希默斯(Gavin Polhemus)基于愛因斯坦的廣義相對論建立了一個計算機模擬系統(tǒng),描述了重力如何扭曲空間和時間。他們虛構(gòu)了一個人類觀測者從太空軌道中落入一個太陽500萬倍質(zhì)量的巨大黑洞,這個黑洞的大小相當(dāng)于銀河系的中心。
當(dāng)人體逐漸接近黑洞時,將會看到黑洞中包含著一些黑暗環(huán)狀結(jié)構(gòu),標識出“事件穹界”(指黑洞的邊界)——沒有任何物體能夠逃離事件穹界的束縛。從黑洞后面的恒星釋放的光線將直接被事件穹界所吞噬,來自其他恒星的光線則僅僅被黑洞重力作用所彎曲,形成圍繞黑洞周圍的扭曲變形圖像。
事件穹界的史瓦西半徑(Schwartzschildradius)有1500公里,當(dāng)人體進入黑洞穿越這一范圍時,你會感覺到永遠無法接近它,因此事件穹界會一直吞并你前方的光線,從你的視覺來看,你是永遠無法抵達事件穹界。
在計算機模擬程序中,漢密爾頓和波爾希默斯在事件穹界上標注紅色格子,這樣有助于更加形象化人體進入黑洞時的過程。當(dāng)人體穿過史瓦西半徑,另一種視覺現(xiàn)象由浮現(xiàn)出來——一些白色格子圍繞著你所在位置,如果還有其他人一同穿過事件穹界,你將看到他們會跟隨著你一起墜入黑洞深淵。這一奇特的景象意味著你到生命的最后一刻,此時你已非常接近黑洞中心,你將感覺到強大的潮汐作用力。如果你是腳向下落入黑洞深淵,重力在你頭部的作用力將比足部的作用力弱一些,以一位觀測者的角度看,在頭部之上的光線被拉伸,逐漸過渡至紅色光譜范圍,最終紅移(光譜線移向紅的一端)進入空白狀態(tài),人的整個視野將被壓縮進入一個“水平環(huán)”(horizontalring)。
這項研究可能將揭曉黑洞的謎團,量計算將顯示出黑洞的復(fù)雜性,在早期的研究工作中,研究人員曾估算模擬實驗中在黑洞里可能會形成更多的混亂信息,其數(shù)量遠超出觀測者所觀測到的信息。漢密爾頓說:“這項可視化黑洞之旅對于我們幫助很大,該模擬實驗讓我們與黑洞的奇特視覺現(xiàn)象有了近距離接觸,整個三維宇宙被壓縮成二維表面。”
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