黑洞 黑洞中時刻靜止,世界中到底有沒有時刻肯定靜止的地方?
相對論告訴咱們,無論時刻仍是空間都是相對的,沒有肯定的參考系,更沒有完全一致的時刻!但廣義相對論又告訴咱們,黑洞中時刻靜止,那么問題就來了,世界中到底有沒有時刻肯定靜止的地方?
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時空的認識歷程
地心說的絕對參考系是地球,由于天上的一切行星都圍著地球轉,這和我們看到的現象是一致的,所以從古希臘年代到十五世紀初期停止,我們都深信不疑,即使阿里斯塔克斯的日心說思想火花依然被淹沒在了前史的滾滾激流中。
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而古希臘俄耳甫斯教以為世界之初一片混沌,時間的出現隨同了運動,而運動能將混沌區分并且逐漸演化成今天這世界,所以時間成為主宰世界演化的第一要素。古希臘人對時間的認識較為深入,至少他們以為時間和運動是不可分割的,也是世界演化不可分割的一部分。
牛頓的絕對時空觀
牛頓萬有引力和三大運動系統下的成便是斐然的,但在時刻的認識上依然有非常大的局限,他在《自然哲學的數學原理》中表達了他的絕對時空觀,他認為時刻和空間是別離的,時刻和空間之間沒有相互關系,兩者獨立,無論空間是否存在,時刻都是獨自流逝的!
他以為世界中存在絕對參考系以太的存在,并且光和引力都通過它來傳遞,天體在平整的時空中運轉,日復一日,年復一年,在世界的任何一個角落,時刻都保持一致!不管空間與否,時刻都隨之消逝!
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牛頓的時空觀比較契合咱們日常理解,而且對于日常,這個時空觀并無多少影響,甚至所有對于運動的觀測還相當契合實際,所以經典力學時代歷經300年不衰,這是有扎實基礎的。
愛因斯坦相對論時空觀
在愛因斯坦之前,勒維耶已經發現了水星那奇怪的運動方法,觀測總是和核算存在差異,雖然一百年才差38‘’,但勒維耶并沒拋棄,反而認為這是水內行星祝融星在攪擾水星,假如真的存在祝融星那么這個問題會進入惡性循環,因為攪擾水星運轉軌道的不是其他新娘快樂那個的引力,而是太陽彎曲了周圍的空間,而水星軌道特別橢圓,它所通過的區域彎曲時空不一樣,所以導致了進動被大幅度擴大。
另一標志性事件則是以太漂移的零成果,這也許是狹義相對論的催生針,因為直接導致了洛侖茲和龐加萊為之解釋,但他們最終也未能扔掉絕對參考系以太。
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愛因斯坦在扔掉以太論后以光速不變和狹義相對性原理推出了狹義相對論,依據洛侖茲變換可以推導出光速運動中的物體時間是停止的,宇宙中沒有能達到光速的物體,除了光子!
因此在第一個時間靜止的物體誕生了!
狹義相對論十年后,愛因斯坦推出了廣義相對論,同年史瓦西就從中解出了一個特別解,即:史瓦西度規,定義了天體在坍縮到某個尺寸以下時將無可避免的坍縮為黑洞,比如:
地球的史瓦西半徑是9MM,即當地球坍縮到9MM時就剎不住車了,將直接成為黑洞。
太陽的史瓦希半徑大約是2.9千米,但太陽無法天然坍縮成黑洞,因為至少要3.2倍太陽質量(奧本海默極限)
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廣相認為時空是不可分割的一個整體,質量會對周圍的時空造成影響,正如惠勒所言“質量告知時空怎么曲折,時空告知質量怎么運動”,黑洞視界內光速都無法逃逸,因此在視界之內時刻是阻滯的,和光速運動中的時刻阻滯一樣,兩者等效!
第二個時間靜止的物體出現了!光子和黑洞的時間是絕對靜止的嗎?
從上文來所述來了解,似乎沒有錯,我們能夠用鐘慢效應推導出光速運動系統下時間是停止的,而在黑洞的視界內也能夠推導出世間停止。
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鐘慢效應公式
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引力場中時間轉換公式
有愛好的朋友能夠算算,當地球變成9mm半徑時,在小于9MM的位置時刻交流比是多大,假如各位計算準確的話,應該能算出和光速飛船內部一樣的成果!
問題來了,在黑洞內或者光速飛船內的乘客會肚子餓嗎?
假如僅僅假設不去考慮達不到光速或許黑洞撕裂人體這種問題的話,那么答案是肯定的,相同會肚子餓,這個區域僅僅在外界觀測者看來時刻中止而已!但內部有其和普通時空相同的時刻流逝方式,簡略的說假如未來真的有一艘光速飛船計劃出發漫游宇宙,那么你最好幫他們準備好補給。
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