黑洞里面是什么?内部时间竟然倒流！
黑洞里面是什么?内部时间竟然倒流！
黑洞远比我们想象的可怕，在黑洞的内部存在巨大的能量，而这些能量甚至能够扭曲时间和空间。在巨大的吸引力下，黑洞内部时间紊乱，甚至还有可能是在倒流。　　科学家发现黑洞有许多奇怪的特性，比如连光都无法逃脱黑洞的引力控制，更不用说其他物体了。　　但是黑洞内部却又是何种景象呢，这个问题似乎很难回答，来自加州大学伯克利分校的科学家发现，黑洞内部也拥有鲜为人知的奥秘，热力学时间的箭头可能指向过去，这意味着黑洞内部似乎知道未来会发生什么。　黑洞的这个神奇特性来自我们对黑洞的定义，在最新一期《物理评论快报》中，科学家发现了广义相对论中的新定律。　　黑洞内部的可能知道整个宇宙的命运　　在广义相对论中，黑洞的事件视界无法被有限时间线上的任何一个观察者观测，其原因之一在于黑洞的属性，科学家提出了黑洞全息屏理论，虽然观察者无法在外部了解事件视界，但黑洞内部的却可能知道整个宇宙的命运。　　黑洞的事件视界无法被有限时间线上的任何一个观察者观测黑洞全息屏理论的结论看上去非常有趣，我们可以从中得出未来和过去的信息。　　劳伦斯伯克利国家实验室的恩格尔哈特教授认为黑洞的全息屏从某种意义上看是强引力场的局部边界，如果这是未来的全息屏，那么对应的黑洞，如果这是过去的全息屏，对应的是白洞。　　在热力学的角度，时空也被认为是全息图，根据全息原理，其与给定区域内的表面积有关，也可进一步解释为热力学的时间方向。　由于过去和将来的全息屏区域在不同的方向增加，因此时间的方向可以对应着两种不同类型的全息屏。　　在过去的全息屏中，时间的箭头指向前，比如我们现在所处的膨胀宇宙，包括了过去的全息屏，我们很自然地认为热力学的时间箭头是前进的。　　反之，在将来的全息屏中，时间是倒退的。喜欢小编的文章可以关注一下小编，也可以尽情吐槽！谢谢！
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事件视界（events horizon），也叫事象地平面，是一种时空的曲隔界线，指的是在事件视界以外的观察者无法利用任何物理方法获得事件视界以内的任何事件的信息，或者受到事件视界以内事件的影响。事件视界是从中发出的光所能到达的最远距离，也就是黑洞最外层的边界。因为即使速度快如光也无法出脱事件视界的范围，因此又演绎出“视界”的译词，作为外界观察者可看见范围的界线；从这点，事件视界所包住的时空对外界的观察者而言看起来是黑的，而出现了“黑洞”这名称。
事件视界简介
当有物质落到黑洞中，或两个相撞并合并成一个黑洞时，新黑洞的& 事件视界& 面积将大于或等于原先黑洞& 事件视界&面积的总和。
事件视界，也就是空间——时间中不可区域的边界，正如同围绕着黑洞的单向膜：物体能通过事件视界落到黑洞里去，但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。
事件视界现象
黑洞不让任何其边界以内的任何
事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，即&事件视界（视界）&．据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。
另外，正常情况下黑洞必须是一颗质量大于的恒星演化到末期而形成的，而质量小于钱德拉塞卡极限时，只能通过借助外力的途径使它的半径小于史瓦西半径，也能形成黑洞。
事件视界贡献人物
事件视界人物简介
（Stephen William Hawking），1942
史蒂芬·威廉·霍金
年1月8日在出生，曾先后毕业于和，并获剑桥大学哲学博士学位。他之所以在轮椅上坐了40年，是因为他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。英国应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。日生于英国的刚好出生于逝世300周年纪念日之时。70年代他与一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的。他还证明了黑洞的面积定理，即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起。1973年，他考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，它以最后一刻的爆炸而告终。黑洞辐射的发现具有极其基本的意义，它将、和统一在一起。
事件视界量子引力论
1974年以后，他的研究转向。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但它的一些特征已被发现。例如，空间－时间在普郎克尺度（10^-33厘米）下不是平坦的，而是处于一种泡沫的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏，因此使不可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。
1980年以后，他的兴趣转向。 的细节在未来的20年中还会有变化，但就观念而言，现在已经相当完备了。
事件视界生平
霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一，他的贡献是在他20年之久被禁锢在轮椅上的情况下做出的，这真正是空前的。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。所以说，上帝对每个人都是很公平的。他有身体上的缺陷，可头脑聪明的很！尽管如此，译者之一于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。那是第一次参加霍金广义相对论小组的讨论班时，门打开后，忽然脑后响起一种非常微弱的电器的声音，回头一看，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在上，他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊，但是他对首次见到他的人对其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头来。在失声之前，只能用非常微弱的变形的语言交谈，这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字，看书必须依赖于一种翻书页的机器，读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到，他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的、古老的驶到银街的应用数学和]理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。
在富有学术传统的剑桥大学他目前担任着也许是有史以来最为崇高的教授职务，那是和狄拉克担任过的数学教授。
事件视界翻译者
本书译者之一曾受教于霍金达四年之久，并在他的指导下完成了博士论文。此书即是受霍金之托而译成中文，以供占人类五分之一的人口了解他的学说。
他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个，是会员。
他因患“”（卢伽雷氏症），禁锢在一把轮椅上达40年之久，他却身残志不残，使之化为优势，克服了残废之患而成为国际物理界的。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到广袤的时空，解开了宇宙之谜。
霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才，也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。
他被誉为“在世的最伟大的科学家”，“另一个”，“不折不扣的生活强者”，“敢于向命运挑战的人”。宇宙黑洞里的世界是什么样子？来看看：黑洞宇宙
这最后一章是用宇宙整体的眼光来看黑洞的时候了。
我们已经寻找了比原子还小的微型原初黑洞的光亮，我们已经看到了半径为10公里上下的恒星级黑洞的诞生，我们也已经同尺度像太阳系那么大的巨型黑洞打过了交道，只剩下一个问题要问：可能的最大黑洞是什么？答案是现代科学中的一个最惊人的设想：宇宙本身。
要弄懂为什么这个答案并非妄言，必须介绍一些宇宙学的基本知识。
现代宇宙学家已经超越了人类为求得一个可认识和无疑虑的宇宙图像所编过的神话和所作过的玄想，他们有三个观测事实，在对之作了仔细的物理解释后，就能据以反推出宇宙的过去历史。
星系的运动，轻元素（指氢、氛和氦，它们不是在恒星中产生的）的相对丰度，以及均匀的宇宙辐射，全都表明宇宙在自极高密、极高温的大爆炸状态以来的150亿年中一直在膨胀。
观测已经提供了对宇宙历史的透视，然而只有理论才能猜测宇宙的未来。
由于决定大尺度物理结构的是引力，爱因斯坦广义相对论给出了与过去的状态相符的宇宙学模型。
关于将来，则有两个可能的解答：一个膨胀再收缩的宇宙，在时间上和空间上都是有限的；或者是一个无限地膨胀的宇宙（与某些宇宙学家也有的流行观念相反，宇宙在时间上的无限并不意味着在空间上的无限）。
宇宙中物质的平均密度决定着宇宙未来的命运。
如果密度小于临界值10《&克／立方厘米（相当于每立方米的空间里有六个氢原子），”则宇宙的引力场不足以束缚住物质，宇宙将继续无休止地膨胀。
相反，如果平均密度大于临界值，则引力终将使宇宙停止膨胀并重新收缩，在1000亿年内宇宙将坍缩成一种与大爆炸相反的状态，不妨叫做大挤压。
无论宇宙的最后命运如何（宇宙密度的实际测量值稍小于临界值，但还不能由此得出“开放”宇宙的结论，因为并非所有的物质都已被观测到），黑洞都将是其中的主角。
普林斯顿高级学术研究所的弗里曼&戴森（Freeman
Dxson）和伦敦大学的雅玛尔&伊思兰（Jamal
Islam）已经研究了持续膨胀的宇宙的长时期演化（见伊思兰的著作《宇宙的最终命运》入剑桥大学出版社1983年）。
虽然宇宙已经存在了150亿年，这种长时间的物理过程尚未开始，但迟早将会来临。
在大约102&年里，所有已熄灭的恒星都将聚集在星系中心，成为10&他弹量的大黑洞。
星系团中星系轨道运动的能量也将由于引力辐射而消散，在大约1031年里星系都将落到团的中心，并聚合成10”Mpe量的超巨型黑洞。
在更大得多的时间尺度上，反过程即黑洞的量子蒸发将会发生。
恒星级黑洞将在10e&年里蒸发光，星系级巨型黑洞需要100&年，超巨型黑洞则需要10&历年。
作为能量和滴的最后蓄积，黑洞将变得与白洞类似，把自己的物质散布到膨胀的宇宙中（以“合格”的黑体辐射的形式，见第15章）。
戴森最后问自己，面对宇宙不可避免地变得”『屠淙凑庵植焕的条件，高级文明能否通过从黑洞中提取能量来无限期地维持生存？这个设想使人回忆起一些典型的科学幻想故事，而与现代粒子物理的一个预测相抵触，那就是，质子并不是永存的，而是会在大约收&年后衰变（现有实验并未证实关于质子寿命的这个预测）。
那么，远在黑洞开始释放其能量之前，所有的物理结构和生命组织就都已消亡。
现在来考查一下时间上和空间上都有限的膨胀一收缩宇宙的后果。
使宇宙成为一个闭合系统所需的最低密度是一个质量为1023M，半径为400亿光年的黑洞的平均密度（黑洞的平均密度是随其半径的增大而减小的），而对我们的宇宙而言，光所走过的最大距离不超过150亿光年。
这就是说宇宙是在其史瓦西半径之内，能由此得出结论说我们是生活在一个极其巨大的黑洞内部吗？更深入地作一番考虑，就会发现有一系列的理论证据支持黑洞宇宙的假设。
请读者回想图47这一智力杰作，即是一颗坍缩的球形恒星内部和外部的时空图。
外部是史瓦西几何片，而内部的几何则有赖于恒星物质的状态方程。
广义相对论证明，如果恒星类似于一团压强为零、密度均匀的球状“云”，即类似于充满于宇宙的星系气体，则云的内部几何（图中的斜线区）与闭合宇宙的几何完全一致，而且内部和外部几何在云的表面完好地相连接。
另一方面，闭合的膨胀一收缩宇宙也有一个视界，即这样一个时空边界，在其之外的事件是我们所不可联络的，因为那些事件的光信号不能到达我们这里。
这个宇宙学视界（不要与粒子视界相混淆，后者是指在一个给定时刻宇宙中可观测部分的空间边界）是与将来奇点（即大挤压）相联系着，从内部看，它就像黑洞视界从外部看时规定着黑洞的边界一样（事实上闭合宇宙的最大半径与它在外部观测者眼中的史瓦西半径精确相等）。
因此可以想象，如果宇宙是闭合的，就必定有一个外部世界，我们的宇宙是其中的一个隐藏在黑洞内的区域。
显然，如果这个（仍令人迷惑不解的）假设能得到证明，宇宙学将展开一个全新的领域。
例如，科学家们首先想知道的是，我们的宇宙是怎样成为一个黑洞的。
它是外部宇宙中的一个原初黑洞呢，还是由一个102M质量的“超级恒星”的目力坍缩而形成的呢？这样看来，外部宇宙就不是真空，那里的星系（或许是由我们完全不知道的物质组成的）可以整个地掉进我们的宇宙。
宇宙作为一个黑洞的最吸引人的结果将是黑洞内物质完全出乎意料的行为。
广义相对论指出，恒星在史瓦西半径以内的引力收缩必定以中心奇点为终结。
但是，广义相对论是不完整的。
由于没有量子引力理论，我们必须承认对支配黑洞内物质行为的定律实际上一无所知。
膨胀一收缩的黑洞宇宙似乎暗示着，黑洞内的引力坍缩可以在奇点之前停止。
物质的某种最后阻抗，例如一种只在很小距离上才显示出来的强排斥作用，可能造成坍缩恒星的物质“反弹”，类似地，整个宇宙就在极密状态和充满史瓦西球内部的膨胀状态之间无限地振荡。
这种行为可能有一天会在所有基本相互作用的统一理论中出现，在这种理论中引力奇点已被消除（见第12章）。
黑洞宇宙理论最后提出的问题是关于我们宇宙的唯一性。
我们的封闭宇宙相对于外部宇宙是处于什么地位呢？也许可以有一个套一个的宇宙等级，也就是黑洞之中又有黑洞。
最新的物理理论允许这种“气泡宇宙”的存在。
这些有点过度的猜测更像是幻想而不是真实。
它们在学术机构的研究工作中并不怎么受重视，因为它们实在延伸得超出我们的实际知识太远，而对科学的真正进展又没有什么帮助。
或许有一天我们能拥有赖以回答这些问题的理论工具，但是我们决不要欺骗自己：所有这些理论都建立在想象之上，而现实常常与想象大不相同。
为了抓住真实世界的哪怕是一个碎片，我们必须用自己的脑和手工作，作千百次的测量，而不是依靠那些过于优美的主意和理论。
已经到了本书的结尾，我们学到了什么东西呢？我想是的，黑洞的出现无疑标志着一场革命的开始。
这是变化着的思想和理论世界的革命，也是恒星、星系和宇宙本身的命运正在缓慢地展示出来的真实世界的革命。
但是所有的革命都有隐藏的危险。
作为毛里斯&梅特林克（Maurice
Mae比rlink）一句格言的释义，黑洞一词仍然常常只是掩盖我们无知的一件豪华伪装。
跪赫罗图丹麦天文学家埃纳&赫兹普隆（巳nar
Her坡prung）和美国普林斯顿大学天文学家亨利&罗素（Henry
Russe阿各自独立地得出了一幅表示恒星的光度与表面温度之间关系的图（图AI）。
每一个温度范围定义出一种光谱型，从高温“蓝”星的O型一直到最冷的“红”星的M型。
太阳是一颗G型星，“黄”色，表面温度为开氏觎皿度。
图上的点并不是无视分布的，它们的位置反映出恒星演化的轮廓。
大多数恒星都集中在一条对角窄带上，称为主序带，主序状态对应着恒星核心稳定的氢燃烧。
这个群体包括着半径和光度都很小的红矮星（半径以太阳半径为单位在括弧中给出）和很亮的蓝巨星。
另一群星在主序带上方水平地铺开，它们是光度很大但温度较低的红巨星和超巨星。
低光度而又高温度的恒星占有主序带下方的一个区域，它们是已经坍缩的白矮星。
单颗恒星在其演化生涯中会在赫罗图上移动。
太阳的演化已在图上表示出来。
最初的收缩过程使它来到主序带，在这里它将度过一生的大部分时光。
当核心的氢耗尽时，太阳将膨胀成为一颗红巨星，半径增大100倍，光度增大1000倍。
然后它将进入不稳定阶段，一胀一编地脉动，光度也起伏变化，同时逐渐地收缩体积和升高表面温度。
它的最后命运是在以行星状星云形式喷射气体之后，作为一颗枯萎的白矮星而缓慢地死去。
比太阳质量大20倍的恒星将沿不同路径演化，其主序阶段的燃烧将更快，然后膨胀成为红超巨星，再发生超新星爆发而形成中子星或黑洞。
最后这两种产物只有极小量的辐射或完全不发光，因而没有在图上表示出来。
腑秘的赠一鹤翡图与恒星演化的终结
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