這是科幻電影《星際穿越》中的畫面,我們眼前這個龐然大物正是黑洞。
只不過影片中的黑洞,比我們目前所知的任何黑洞都要大。按照影片的設定,這是一個具有1億倍太陽質量,史瓦西半徑超過地球公轉軌道半徑,也就是超過1億4960萬公里,且高速自轉的克爾黑洞。雖然影片故事是虛構的,但是在茫茫宇宙中,卻并不排除這種超大質量黑洞的存在。
其中在我們銀河系的中心,便存在著一個,史瓦西半徑高達2400萬公里的超大質量黑洞!那么這個黑洞的存在,到底有多可怕呢?
在電影《星際穿越》中,男主角乘坐宇宙飛船成功進入了黑洞,在黑洞視界的內部,他來到了一個全新的更高維度的時空。在這里,他就像夢魘一樣,可以隨意穿梭于任何時間線的任何地點。由此,他才得以給過去的女兒提供了一些提示。而等他從黑洞出來,躺在醫院的時候,他卻驚訝地發現,自己僅在黑洞待了幾個小時的時間,而此時的女兒卻已經白發蒼蒼,變成了一個年齡比自己還大的遲暮老人。
從理論上來說,這樣的電影橋段,在現實中的確是有可能實現的。因為黑洞的存在,不同于宇宙中普通的天體,因為其具有超大的質量和極小的體積,這就使得它的密度近乎于一個“無窮”的數值,這樣一來,黑洞便具備了扭曲附近時空的能力。如果從我們所處的四維時空來理解黑洞,那它就像一個在四維時空的平面中,硬生生制造出了一個“無底深淵”的存在。
當我們身處這個“無底深淵”的附近,也就是黑洞視界周圍的時候,雖然我們自己可能不會存在任何異樣的感覺,但是我們周圍的時間流速,卻會因為時空曲率的增大,而變得越來越慢。因此,電影《星際穿越》中,男主從黑洞出來,發現自己女兒變成白發蒼蒼的老人,在現實中的確是存在一定理論依據的。
不過話說回來,雖然在理論上,可以通過滯留在黑洞視界附近求得“永生”,但是要想做到這里的“滯留”,以我們目前甚至未來幾百年的科技水平來說,卻幾乎是不可能實現的。這究竟是怎么回事呢?
就拿我們銀河系中心的銀心黑洞——人馬座a*來說,雖然它的史瓦西半徑沒有《星際穿越》中的黑洞大,但是卻也同樣高達2400萬公里,而它的質量也要超過400萬倍的太陽質量。這樣的數字雖然看上去并不起眼,但是卻讓它擁有了運轉整個銀河系的能力。
要知道的是,整個銀河系的直徑足有10萬光年!
在這里需要補充一點的是,銀心黑洞運轉整個銀河系,強大的引力自然是一個重要的因素,但是引力卻并非決定性因素。畢竟比起銀河系10萬光年的直徑來說,銀心黑洞2400萬公里的半徑,可能連一粒塵埃都算不上。
之所以其能擁有運轉整個銀河系的能力,最根本的原因其實是,它旋轉的引力帶動了外圍的天體以及暗物質運動,而這些天體和暗物質的轉動,又帶動了更外圍的天體以及暗物質,以此類推,才得以最終帶動整個銀河系的運轉。
由此我們不難看出,這顆銀河系中心的黑洞到底擁有多大的能量。也正是因此,要想在其視界附近滯留,除非我們能夠擁有足以抵抗其巨大引力的能力,而要想擁有這樣的能力,即便是耗盡我們太陽系所有的能量,也都只會如同泥牛入海一般,被它在一瞬間“淹沒”。
當然,這還并不是最可怕的,最可怕的是,在被黑洞的引力俘獲之后,我們根本不可能跟影片中一樣,進入一個能夠隨意游走在四維世界的五維時空。而是會被黑洞的引力無情拉扯,并在瞬間“蒸發”為原子級別的物質,最終跟黑洞融合在一起。
當然,在科學界也存在這樣一種假說,那就是黑洞就像一個“新世界”的入口,物質化為原子進入,然后經過一個通道之后,從它另一頭的白洞里,再重新被噴濺出來從而組合成新的物質。而黑洞與白洞之間的這個通道,也就是我們常說的“時空隧道”——蟲洞。
如果按照這種假說來理解的話,進入黑洞可能并沒有那么可怕,相反,可能會開啟一個新的“紀元”。但可惜的是,就目前來說,白洞和蟲洞僅僅存在于理論之中,科學家們甚至都沒有發現證據,來證實它們存在的可能性。