Sun 23 Jul 2006

迷思一:黑洞的外形很像冰淇林,一端面積很大逐漸向另一端縮小直到成為一個頂點,叫做奇點。
黑洞的形狀跟冰淇林一點關係都沒有。這大概是中學課本裡或是一些科學館解說愛因斯坦的萬有引力及黑洞時,把空間簡化成平面有彈性的橡膠皮,再加以曲扭的圖形,時間軸也沒有表現出來,因而造成無數人的誤解。事實上,萬有引力是時間與空間一起被質量壓縮曲扭而產生的,黑洞則是這種曲扭的極致。科學家也只能用算式來表示,它真正的整體形狀大概只有神才可以想像得到吧。 不過,整體形狀雖然無法想像,但是黑洞的外表卻可以想像得出來(見圖)。此圖是一個質量為太陽十倍的黑洞從600公里處看過去的電腦模擬圖。中間的「黑洞」是包覆著奇點的「史瓦茲半徑」,周圍則是曲扭的時空造成的背景影像。有趣的是,根據相對論的時空關係,掉進黑洞的人由三個角度來看時會有三種截然不同的行為:
- 從外面看來:掉進黑洞的人會動得越來越慢,最後在史瓦茲半徑的時候變成完全靜止不動,就好像黏在上面一樣,直到永遠。
- 掉進黑洞的人自己看來:啥事都沒地通過史瓦茲半徑,一直到接近奇點時被重力差撕裂(見下文)。
- 從史瓦茲半徑上上看來:掉進黑洞的人在通過史瓦茲半徑時會超過光速(這只是時空曲扭造成的假象,並不是真正超越光速)。
迷思二:在奇點所有的物理定律都不成立,一切物體都會被強大的重力碾成碎末。
在奇點中既然所有的物理定律都不成立,會發生什麼事沒有人會知道,包括會不會被碾成碎末。 再來,重力本身不會把物體碾成碎末。在重力場裡面物質不會感受到任何重力。我們對重力的「感覺」來自體內上下不同等的加速度所造成的壓力。(浮在大氣層外的太空人跟浮在垂直墜落飛機機艙內的飛行員,都在所謂的自由落體狀態,感受不到重力,可是他們還是處在地球的重力場內喔。) 在地球上,自由落體的人最後結果是在地面上變成一團肉漿,這是撞擊地面那剎那的加速度差之終極表現。在黑洞裏,越靠近奇點的地方加速度越大,自由落體的最後結果,則是在到達奇點之前就會被重力加速度差所撕裂(用「碾」字不太對)。如果知道黑洞的質量,我們甚至可以算出人在黑洞內可以舒服地存活多久。質量越大的黑洞可存活的時間則越久,如果是銀河系中心可能存在的那個超級黑洞,那掉進黑洞的人大概可以在裡面終老一生。
圖片來源:Gallery of Tempolimit Lichtgeschwindigkeit





July 24th, 2006, 12:59 am
可以觀察一下我家黑洞的樣子嗎?
July 31st, 2006, 3:07 pm
你家有什麼黑洞?
July 31st, 2006, 6:43 pm
東西會莫名奇妙不見的黑洞
August 1st, 2006, 9:13 pm
是你自己東西亂丟吧,不要牽拖到宇宙現象去。\__/
August 11th, 2006, 12:04 am
囧~回應的蠻好笑的(拍手)
August 16th, 2006, 1:03 am
貌似黑洞是宇宙的终结的原因之一
大学学错专业
工作继续错下去
本来对天文相当感兴趣
可惜可惜
August 16th, 2006, 12:35 pm
世界上那麼多有趣的事情,不一定要浪費大學四年學專業才能投入了解吧。
August 18th, 2006, 5:53 am
她丟東西是掉到蟲洞,不是黑洞。
我反對時間可以扭曲或倒流。
August 18th, 2006, 1:20 pm
反對的理由是?
August 20th, 2006, 12:51 pm
時間是單一前進向性,不具任何逆轉可能。
August 21st, 2006, 1:12 pm
那時間是什麼?