如果人掉進黑洞下場會如何?
黑洞內部為何?對於這些問題的答案,英國杜倫大學(Durham University)物理學家理查·馬塞教授(Richard Massey)解釋:「誰曉得呢?」。馬塞教授完全深知黑洞的神秘。他表示:「落入事件視界意思就是與世長辭:一旦落入事件視界後,沒有人可以傳送訊息回來,因為這些人會被極大的重力撕裂成碎片,所以我懷疑任何掉入黑洞的人能去到任何地方。」
若這聽起來似乎是個令人失望且痛苦的答案,這是可以預料的。自從愛因斯坦(Albert Einstein)的廣義相對論被認為預測了黑洞是由重力的動作將時空連結,已知黑洞是源自一顆巨大恆星的死亡,而留下一顆小而高密度的核心。若假設這顆核心具有超過太陽約 3 倍的質量,則其重力會巨大到讓其本身落入一個單一點,或是所謂奇異點,也就是黑洞無限稠密的核心。
所形成的黑洞會有極強大的重力拉力,以至於連光都無法躲掉。因此,若是你發現自己位於事件視界,也就是根據德國天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)所提出的,光及物質只能往內通過之處時,就完全無法逃脫。根據馬塞教授的說法,潮汐力會將你的身體變成好幾束的原子線,也就是所謂的「麵條化」(spaghettification),而物體最終會在奇異點被壓碎。至於你可能會出現在某處,或許是在另一邊的想法,則是不可能的。
蟲洞的可能性?
但真的是這樣嗎?在這幾年科學家開始探索黑洞可能是通往其他星系的可能性。有些人還認為黑洞甚至可能是通往另一個宇宙的通道。
這些想法已經出現一段時間。首先,愛因斯坦與物理學家納森·羅森(Nathan Rosen)合作,在 1935 年提出了連結兩個不同時空點橋樑的理論。但在 1980 年代這個理論獲得了嶄新的基礎,當今研究廣義相對論的天文物理意義最頂尖的物理學家之一,基普·索恩教授(Kip Thorne)對於物體是否能穿過黑洞,提出了一個說法。
向好萊塢電影「星際效應」(Interstellar)提供專家建議的索恩教授,曾在其著作《星際科學》(The Science of Interstellar)寫到:「我們並未在宇宙中看到可以隨著年齡增長而變成蟲洞的物體。」索恩教授也曾表示,穿過這些理論隧道的旅程很有可能只是科幻故事,而且絕對沒有穩固的證據來說明黑洞可以形成如此的通道。
問題在於我們無法靠近親自觀察黑洞。我們甚至無法拍攝任何黑洞內部的照片,因為光線無法逃離黑洞巨大的引力,因此相機無法拍攝到任何畫面。就目前而言,理論認為任何進入事件視界的事物就會進入黑洞裡面,而且因為在此界線時間會扭曲,時間會進行的非常緩慢,因此即使你進入黑洞,也無法很快把正確答案公諸於世。
或許黑洞根本哪裡都不通
然而物理學家阿赫麥德·阿姆黑利(Ahmed Almheiri)、唐納德·馬羅爾夫(Donald Marolf)、約瑟夫·波爾欽斯基(Joseph Polchinski)及詹姆斯·沙利(James Sully)仍然相信霍金理論可以解決某些問題。他們研究一個被稱為「AMPS 火牆」(AMPS firewall)或「黑洞火牆」假說的理論。根據他們的計算,量子力學可以將事件視界轉變成一個巨大的火牆,任何接觸到的物質都會瞬間燃燒。從這個意義上來說,黑洞根本不會通到任何地方,因為沒有任何東西進得去黑洞中。
然而這個理論違反了愛因斯坦的廣義相對論。跨過事件視界的人們實際上不應該感到困難,因為物體會是自由落體狀態,且根據等效原理(equivalence principle),該物體不會感受到重力的極端影響。AMPS 火牆理論可能會遵循宇宙中某處存在的物理定律,但即使其不違反愛因斯坦的原理,也會破壞量子場論或者暗示訊息會消失。
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