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51 如果黑洞进不去,它是怎么吸东西的?

了不起的物理 严伯钧 940 2021-04-19 19:02

  51 如果黑洞进不去,它是怎么吸东西的?

  前篇说到,理论上黑洞根本就无法进入,但其实在现实中,黑洞在不断地吸收物质,还有黑洞合并的现象发生。这又是为什么呢?

  黑洞吸收物质的过程,并非把物质吸引到自己原本的视界线范围内,而是当周边物质与视界线接近到一定程度时,黑洞的视界线会扩大,把被吸的物质包含进去。这个吸收过程,并非黑洞在那里不动,等着物质进去,而是当物质靠近到一定程度,黑洞就会“主动出击”,把物质“揽”进去,进去后,黑洞的范围变大了。所谓黑洞吸收物质,其实是黑洞的视界线扩大来迎合物质。

  我们可以考虑一个相对容易理解的过程:两个黑洞合并。两个黑洞的合并不应理解为一个黑洞进入另一个黑洞。可以想象原本只有一个黑洞的时候,我们研究这个黑洞视界线外的某一区域,既然是在黑洞视界线之外,此处的时空尺度并未被压缩为零,所以它是正常时空。但随着另一个黑洞的靠近,这个本来不是黑洞内部的点,也会叠加另一个黑洞的引力,因此此处的时空尺度会被压缩得越发剧烈。当另一个黑洞来到足够近时,该点的时空尺度已被压缩为零,于是它就变成了黑洞内部的一个点,原黑洞的视界线范围就扩大了。所以说黑洞的融合过程,并非一个黑洞进入另外一个黑洞,也不是两个黑洞发生碰撞,而是在两个黑洞靠近的过程中,每个黑洞的视界线范围都在不断扩大,当两个黑洞靠得足够近时,它们中间的区域叠加了两个黑洞的引力,在两个黑洞还未碰到一起时,中间区域就已经被转化为黑洞的一部分了。

  前篇提到,一个观察者无法进入黑洞,我们假设这个观察者是一个纯粹的时空观察者,这个观察者被抽象成质量为零,所以他永远无法达到黑洞边缘。但黑洞吸收物质的过程是什么样的呢?比如,黑洞撕碎一个恒星,吸收恒星物质的过程,其实是恒星的物质靠近黑洞边缘时,恒星的质量也会压缩周围的时空,当恒星靠近黑洞到一定程度时,它周围的时空尺度被压缩为零,恒星的位置就自然变成了黑洞的一部分,它被黑洞扩大了的视界线包含进去了。这才是对于黑洞吸收物质以及黑洞合并过程的正确理解。 了不起的物理

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