掉进黑洞会死吗,如果一个人在黑洞中过了一小时,那么地球上过了多久

不用等一小时掉进黑洞会死吗,当这个可怜人在到达黑洞边界的那一刻,时间就已永恒。无论他自身是过了一秒还是一分钟,外部世界早已流逝无穷久的时间。

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其实这个提问就是典型的广义相对论问题爱因斯坦将时空几何化,黑洞作为一种极端天体,它周边的时空将极度弯曲,弯曲到连光也逃不出,当然了这个周边也是有范围的,我们将其称为事件视界。

对于最简单的史瓦西黑洞,我们有公式可以计算这个时间膨胀程度:

其中r就是离黑洞中心的距离,可以发现r越小,时间数值越小。直到r等于事件视界的半径,此时时间已经变为零,也就是开头那段描述的场景。

当然了,人是不可能安然越过事件视界的,强大的潮汐力早就将其销毁。额外说一句:在相对论的框架下,对于事件视界内部的情况,我们是无法得知的,因为连光都无法逃脱。

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黑洞是一个可怕的天体,他是由大质量的恒星(30倍以上太阳质量)死亡后塌缩形成的,其引力非常强大,强大到光都无法逃脱他的引力魔抓,只能被吞噬,无法向外传播。所以我们不能直接的观测到它的存在,只有在它吞噬周围物质,发出强大的X射线时,才能通过边缘信息发现黑洞的踪迹。

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如果说一个物体被黑洞吸住那么会怎样呢?首先物体将会被强大的引力拉扯,接近黑洞事件视界的地方引力会更强,那么物体将会被拉的很长,就像意大利面一样。在堕入事件视界之前被完全的撕碎,当进入黑洞视界之内就会被分解,最终变成夸克形式存在。

这个问题是非常好的,有很多大科学家都思考过这个问题。

我先简单的说一下答案:我们知道,在量子力学中是从来不考虑引力的存在的,而如果我们把发生纠缠的两个量子的其中一个放过黑洞,那么,相当于在量子力学的理论框架中,强行加入了引力。很明显,这时候会出现两个效果:

1。量子纠缠被引力场破坏

因为已经有一个量子进入了黑洞,而我们知道,黑洞是摧毁一切粒子的,因此,有理由相信,量子纠缠被黑洞破坏了。既然量子纠缠被破坏,那么,量子纠缠所隐藏的信息也就丢失了。所以,这就是彭罗斯说的“引力破坏量子力学的幺正演化”。

其实,量子纠缠被破坏是很正常的事情。我们中国发生的墨子号量子实验卫星,它所建立的量子纠缠也是可以被刮风下雨打雷闪电所破坏的。因此,有什么理由我们让量子纠缠坚不可摧?量子纠缠本来就是很脆弱的,是很容易被破坏的。

2。霍金辐射

我们知道,两个量子纠缠在一起的虚粒子对,如果其中一个掉入黑洞,那么另外一个会变成实粒子,形成霍金辐射朝黑洞外面运动。

我们又知道,黑洞的霍金辐射是一个热辐射谱,不能携带量子信息,因此,信息确实是丢失的。

从以上讨论可以看出,引力的出现,与量子纠缠之间存在很复杂的关系。目前最新的理论物理学研究认为,量子纠缠的本质可能就是引力理论中的虫洞。

2022-06-11

2022-06-11