飛船不可以飛出黑洞的視界嗎?

時間 2021-05-31 03:11:01

1樓:橫山老屍

這個問題……

你下面的內容不止是「很不嚴謹」而是「非常矛盾」

首先,你說地球的第一宇宙速度是7.9km/s,向上扔東西的確可以上公升一段距離,這個時候利用地球重力加速度與那個東西向上的速度及這個東西的質量,可以計算出這個東西可以上公升多高,但是閣下知道麼,黑洞的第一宇宙速度超過30萬km/s,就黑洞來說,它的加速度幾乎是無窮大的,就人體力量,假設你能在黑洞表面存活,那我不覺得你能在黑洞表面將乙個氫原子丟離黑洞表面哪怕一奈米。

其次,你說「飛船並不是全靠動能來對抗引力,它還可以向前推進自己」這句話就矛盾到讓人笑死。飛船向前推進自己,不是靠動能難道是靠法力?

另外,黑洞裡所有物質都因為極大的引力全部停留在黑洞表面,也就是說,黑洞表面以上的地方可以看做是真空的,真空環境下,你讓有翼飛行器飛起來看看?

再次,黑洞事件視界內潮汐力大到無窮大,原子都能夠被撕裂,飛船進去還有得好?

最後,光的引力紅移只是在廣義宇宙中的理論,在黑洞中,人類目前的理論完全不適用,只能靠想象力去猜測,再有,如果光的確能從黑洞中傳播出來,那麼紅移的量將會是無窮大,請問,波長無窮大的電磁波,到底是有,還是沒有?

2樓:李爾王

引力是三維空間向四維空間彎曲的現象(現在我姑且這麼認為-_-||……),而黑洞就是這種現象的極致,三維空間完全封閉成乙個牢籠,就像二維上你把一張紙彎曲成乙個空心球一樣。不過既然是封閉的空間為什麼可以進來卻不可以出去呢?這就是黑洞「視界」的定義了(應該),從外面來看,你墜入視界前時間將停止,永遠也無法墜入,但你自身來看,你一直在下墜,從沒有停止。

這兩者看著是因果矛盾,但實際上根據相對論當出現「某個地方時間比平常慢」時,這兩者時間的不同時性實際上已經造成矛盾產生了,黑洞不過是這件事情的極致,只能說三維空間上我們看似不合理的事情之於四維,就像二維空間經常用來舉例的那個紙上的小人經歷三維摺疊一樣,感覺非常奇怪,但從高維上看可能非常合理。

根據問題的思路,樓主你假設飛船有速度,和引力對抗要是還擁有向外的速度的話遲早會飛出黑洞的。但是當你規劃好路線後,答主們用雷射筆朝你要前往的路徑方向上射出一道光線,光線發生了扭曲,折回了原處,根據光速不變定律真空中無論你在哪個地方你的速度都不可能超的出光速,所以答主們告訴你沿著這條路徑前進即使達到光速你也只能和這道光線走一樣的路徑,但當樓主看到光路往左彎曲了,我估計樓主又要想要是飛船右飛是不是可以衝出黑洞了?然而用雷射筆在各個點向各種方向射出了光線,發現光線都會發生彎曲,最終指向黑洞內側。

於是樓主不打算直線前進了,蛇形前進總該能出去了吧?但嘗試後發現飛船一直在左右擺啊擺啊,就是沒辦法前進一步……

3樓:

題主產生困惑的根源在於你理解的黑洞是拉普拉斯的黑洞模型,這個模型仍然屬於牛頓力學範疇。拉普拉斯設想的黑洞的逃逸速度跟題主提到的「宇宙速度」是乙個概念,在這個黑洞裡,飛船確實可以飛出去,即使速度只有1m/s。雖然拉普拉斯預言的黑洞最小半徑跟廣義相對論中的施瓦西半徑大小相同,但定義方式有很大差別。

後者從原則上禁止一切視界內的物質越過視界(從經典的觀點來看)。對於沒有學過黎曼幾何的題主來說,只要知道進入到視界內以後,空間變成時間,時間變成空間就夠了。時間只能向前,所以視界對旅行者而言變成了過去,奇點是他唯一的歸宿。

如果你又要問空間怎麼會變成時間,是怎麼變的,那就只有老老實實去啃廣義相對論課本了。

4樓:核桃大帝

是黑洞將周圍的空間彎曲了,你以為在飛直線,其實就是在畫圓,就像沿著赤道走,以為是走直線,其實就是在畫圓。這也是光飛不出來的原因。

5樓:林林

題主,你的這些想法思路還是停留在平直空間中,就是我們所在的世界的樣子,這種想法實際上隔離了時間和空間的概念,還停留在經典力學的世界裡。實際上用這種思路理解黑洞這種東西完全行不通。

乙個平靜湖面,你可以直直朝任何方向遊,遊的路徑都是直線(模擬地球上的光射出去就是直的),但是如果湖面上有乙個漩渦,你即使遊直線其實真實路徑也被水流折彎了(模擬大質量天體附近的時空扭曲),如果這個漩渦的水流徑向速度很大,大到光速,你朝任何方向遊都是在游向漩渦(模擬黑洞)。

加班呢,後面再更吧

6樓:yang shen

黑洞不是經典力學可以解釋的天體,高中你學到的黑洞物模型實際上是錯誤的。史瓦西半徑的條件也不是環繞速度。

正面回答的話,黑洞扭曲了時空,使得視界內的空間封閉了,也就是你如果進了視界,就再也找不到視界了,正如你找不到你的昨天,它只存在於你的「過去」。

可以這樣理解,黑洞扭曲的時空,把原空間的乙個空間軸和時間軸對換了,而這個空間軸的逆向正是離開黑洞的方向。你能在此見到原宇宙的過去與未來,卻找不到離開新宇宙的方向。

也許,我們其實也在乙個黑洞的內部奔向它的消亡。

7樓:

簡單的說,題主之所以有這樣的疑問,是因為題主像絕大多數人一樣,並沒有了解和理解「空間」是什麼。題主理解的空間完全是經典物理裡的概念。而相對論裡,空間,物質,能量,可以當做是一碼事。

物質是空間的「褶皺」,能量只是物質的一種存在形式。

題主理解的,司空見慣的空間是平直的,各向同性的。而相對論裡的空間,是可以被物質/能量拉扯或者擠壓的。

8樓:

這麼說吧,假如忽略掉黑洞引力導致背面光線彎曲的視覺效應,黑洞在你眼裡應該是一片黑乎乎的。

假如你逐漸接近黑洞視界,也許你會覺得按照幾何學,你「看」到的黑洞逐漸佔據你乙個半球的視野,就像我們站在大地上,地球佔據我們一半的視野一樣。

可實際上,黑洞的引力會扭曲周圍的空間,隨著你逐漸接近黑洞,你「看」到的黑洞會迅速增大,在你距離視界還有一定距離的時候,虵就已經佔據你一半的視野,而隨著你繼續接近視界,你「看」到的黑洞也就變成一張大嘴,在逐漸「吞噬」你,你只有背面的小幅面積還能看到周圍彷彿被壓縮了的星空,等你抵達視界,你周圍所有的方向就都指向黑洞,不會有外面了。

PS:因為霍金輻射,黑洞也是有壽命的,因為你進入黑洞的視界,黑洞的質量增加了一點點,也就是說,你為黑洞續了若干秒。

在不進入視界的情況下,飛船為理想情況,黑洞的逃逸速度為多少?是否還在牛頓經典力學的範疇之內?

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