大型旋转黑洞新发现,可能是温和的虫洞,具备进行空间旅行的可能

时间:2019-09-12 12:00:01 来源:中国孕婴童网 当前位置:大亚博app下载彩金大全说教育 > 微博 > 手机阅读
大型旋转黑洞新发现,可能是温和的虫洞,具备进行空间旅行的可能

在科幻小说中,最受欢迎的场景之一是利用黑洞作为另一个维度、时间或宇宙的入口。这种幻想可能比以前想象的更接近现实。

黑洞也许是宇宙中最神秘的物体。它们是引力无限制地挤压垂死恒星的结果,导致形成一个真正的奇点,当整个恒星被压缩到一个点时,产生一个密度无穷大的物体。这个致密而炽热的奇点在时空本身的结构上打了一个洞,可能为超空间旅行打开了一个机会。这是一条穿越时空的捷径,允许在短时间内跨越宇宙尺度的距离。

研究人员此前认为,任何试图利用黑洞作为这类门户的航天器,都必须考虑到自然界最糟糕的情况。这个又热又密的奇点会使飞船在完全蒸发之前经受一系列越来越不舒服的潮汐拉伸和挤压。

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马萨诸塞大学达特茅斯分校的团队已经证明,并非所有的黑洞都是生来平等的。如果像人马座A这样的黑洞,位于我们自己星系的中心,是巨大且旋转的,那么宇宙飞船的前景就会发生巨大的变化。这是因为宇宙飞船必须面对的奇点是非常温和的,可那存在一个非常平静的通道。

之所以有这种可能,是因为在旋转的黑洞中,相关的奇点在技术上是“弱”的,因此不会损害与之相互作用的物体。乍一看,这一事实似乎有悖直觉。但你可以把它想成是一种常见的经验,一个人的手指迅速通过蜡烛的近2000度的火焰,而不被烧伤。

2016年,受克里斯托弗·诺兰大片《星际穿越》的启发,卡洛琳·马拉里博士开始测试马修·麦康纳饰演的角色是否能在深陷于巨型黑洞时存活下来。《星际穿越》是根据诺贝尔奖得主、天体物理学家基普·索恩和加冈图亚的一本着作改编而成。

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在物理学家阿莫斯·奥里 20年前所做工作的基础上,凭借强大的计算能力,马拉里建立了一个计算机模型,该模型可以捕捉航天器或任何大型物体落入像人马座a 黑洞时的大部分基本物理效应。

她发现,在任何情况下,坠入旋转黑洞的物体在通过黑洞所谓的内视界奇点时,都不会受到无限大的影响。这就是进入旋转黑洞的物体无法移动或避免的奇点,不仅如此,在适当的情况下,这些效应可能会小到可以忽略不计的程度,从而让奇点得以轻松通过。事实上,对下落的物体可能根本没有明显的影响。这增加了利用大型旋转黑洞作为超空间旅行门户的可行性。

马拉里还发现了一个以前没有被充分认识到的特征:在旋转黑洞的背景下,奇点的影响会导致航天器上的拉伸和挤压周期迅速增加。但是对于像Gargantua这样非常大的黑洞,这种效应的强度是非常小的。所以,宇宙飞船和飞船上的任何个人都不会发现它。

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关键的一点是,这些影响不会无限制地增加;事实上它们是有限的,即使飞船上的应力在接近黑洞时趋向于无限增长。

在马拉里的模型中,有一些重要的简化假设和由此产生的警告。主要的假设是,考虑中的黑洞是完全孤立的,因此不受其附近恒星或任何下落的辐射源的持续干扰。虽然这个假设可以进行重要的简化,但值得注意的是,大多数黑洞都被宇宙物质,尘埃、气体和辐射所包围。

因此,马拉里工作的自然延伸将是在一个更现实的天体物理黑洞的背景下进行类似的研究。

马拉里利用计算机模拟来检测黑洞对物体的影响的方法在黑洞物理学领域非常普遍。不用说,我们还没有能力在黑洞内或黑洞附近进行真正的实验,因此科学家们通过理论和模拟,通过预测和新的发现来发展理解。

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