黑洞,堪稱宇宙中最詭異的天體,能吞噬一切靠近的物體,哪怕是光也逃脫不了。
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普通吃瓜群眾對于黑洞的了解大概率到此為止,甚至會“望文生義”,誤認為黑洞就是一個“洞”,實際上黑洞并不是洞,也不是黑的,它也是一種天體。
而黑洞最恐怖的一個特點或許是:它有抹去整個宇宙的能力!
這并非危言聳聽,更不是我信口開河。
下面就具體分析一下黑洞的相關科普知識,全面了解黑洞的前世今生。
我們通常所講的黑洞是“恒星類黑洞”,言外之意,是大質量恒星死亡之后的殘骸。大質量恒星死亡過程中通常會發生超新星爆發,核心物質在引力作用下開始急劇向內坍縮,最終會形成中子星或者黑洞。
黑洞是沒有大小的,所有物質都集中在奇點,奇點是一個無限致密的點,沒有大小。
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我們通常所說的“黑洞大小”其實是指黑洞事件視界的大小。任何物體一旦越過事件視界,就會有去無回,永遠不可能在回到我們的宇宙,實際上就等同于到了另外一個世界,那里到底什么樣,沒有人知道。
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為什么?
因為黑洞不但吞噬物質,還吞噬信息,任何信息一旦越過事件視界,也是有去無回。假如你掉進黑洞后還能好好活著,無論如何你也不可能向外界傳遞任何信息。
不過,這里就有一個悖論,所謂的“黑洞信息悖論”:宇宙中的信息是守恒的,不可能無緣無故消失,那些被黑洞吞噬的物質和信息真的消失了嗎?如果沒有消失,最終都去哪里了?
信息,是比物質更本質的存在方式。物質可以消失,但信息絕不會消失。
信息,看不見摸不著,可以通俗理解為“物質粒子的排列方式”。
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舉個例子,煤炭和鉆石都是由碳原子構成,但排列方式不同,就會形成不同的物質。原子并沒有改變,變化的就是最根本的信息。
理論上講,如果人類科技足夠發達,可以任意操縱原子,創造出任何物質。
量子力學表明,信息是最牢不可破的,信息只能改變,但不會消失。比如,一張紙可以燃燒成灰燼,看起來好像消失了,其實并沒有。只要收集到燃燒過程中的所有原子,還有產生的輻射能量,理論上還有重新還原紙張。
不過,詭異的黑洞好像讓信息莫名其妙地消失了。顯然這動搖了現代物理學基礎,該如何解釋這個“黑洞信息悖論”呢?
科學家們給出了以下幾種猜測:
1.信息當然沒有消失。這個結果很可能意味著一定存在更高級的大自然法則才能解釋,這個高級大自然法則到底意味著什么?沒有人知道。
2.信息很可能只是被隱藏起來了。
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有科學家認為,被黑洞吞噬的信息可能到達另一個宇宙或者高維度,由于維度的差異,我們無法再觀測到那些信息。這就好比你的硬盤壞掉了,并不意味著硬盤上的信息消失了,只是你無法再讀取了。
3.信息被存儲在黑洞的事件視界上。
該觀點認為,黑洞就是一個“超級硬盤”,把所有吞噬掉的物質信息都存儲在事件視界上。這個方式就像我們把紙質書籍轉化為電子書籍,可以極大提升存儲效率,而黑洞事件視界的信息存儲能力超乎想象。
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到底有多強?
一個3倍太陽質量的黑洞,可以存儲10??比特的信息量。你可能對這個信息量沒有直觀感受,這么說吧,10??比整個可觀測宇宙的原子總數還要多!
黑洞把物體信息“編輯”在事件視界的過程,有一個物理學術語:全息原理。
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果真如此的話,由于黑洞存在霍金輻射,在這個過程中,可能把信息帶走,這意味著物體的信息并沒有消失。
問題到這里并沒有結束,
如果繼續深挖,會讓我們重新審視我們生活的現實世界。如果被黑洞吞噬的物體真的被編碼在了事件視界,就意味著物體其實就相當于“降維”了,從三維物體編碼到了二維平面,這個過程被稱作“全息投影”。
如果黑洞事件視界真的是全息投影,意味著里面所有事務都只是編碼在了事件視界,并不是真的在黑洞內部。
繼續深挖,會引出一個細思極恐的結論:如果生活在黑洞里面的生物(假設存在)意識不到自己只是被編碼在了二維平面,你我生活的三維世界,會不會也只是編碼在事件視界的二維圖像?
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或許,我們生活的真實三維世界,其實并不真實,只是某個遙遠的高維度世界的“投影”而已!
到這里,你能理解黑洞有多恐怖了吧,也明白為何科學家如此執著探索黑洞了吧。
因為黑洞很可能隱藏著顛覆所有人認知的宇宙終極奧秘!
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