第13章 黑洞(1)[第1页/共4页]

广义相对论方程存在一些解，我们的航天员在这些解中能够看到裸奇点：他或许能制止撞到奇点上去，相反地穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一地区。看来这给在时空内的观光供应了大的能够性。但是不幸的是，统统这些解仿佛都是非常不稳定的；最小的滋扰，比方一个航天员的存在就会使之窜改，乃至于他还没能看到此奇点，就撞上去而闭幕了他的时候。换言之，奇点总产生在他的将来，而毫不会产生在他的畴昔。宇宙监督假想强的版本是说，在一个实际的解里，奇点老是要么全部存在于将来（如引力坍缩的奇点），要么全部存在于畴昔（如大爆炸）。我激烈地信赖宇宙监督，如许我就和加州理工学院的基帕・索恩和约翰・普勒斯基尔打赌，以为它老是建立的。因为找到了一些解的例子，在非常远处能够看得见其奇点，以是我在技术的层面上输了。如许，我必须遵循协约还清赌债，也就是必须把他们的暴露粉饰住。但是我能够宣布道义上的胜利。这些裸奇点是不稳定的：最小的滋扰就会导致这些奇点消逝，或者躲到事件视界前面去。以是它们在实际景象下不会产生。

现在，我们从奥本海默的事情中获得一幅如许的图象：恒星的引力场窜改了光芒在时空中的途径，使之和如果没有恒星环境下的途径不一样。光锥是表示闪光从其顶端收回后在时空中传播的途径。光锥在恒星大要四周略微向内弯折。在日蚀时察看从悠远恒星收回的光芒，能够看到这类偏折征象。跟着恒星收缩，其大要的引力场变得更强大，而光锥向内偏折得更多。这使得光芒从恒星逃逸变得更加困难，对于远处的察看者而言，光芒变得更暗淡更红。最后，当恒星收缩到某一临界半径时，大要上的引力场变得如此之强，使得光锥向内偏折得这么短长，乃至于光芒再也逃逸不出去 。按拍照对论，没有东西能行进得比光还快。如许，如果光都逃逸不出来，其他东西更不成能：统统东西都会被引力场拉归去。如许，存在一个事件的调集或时空地区，光或任何东西都不成能从该地区逃逸而达到远处的察看者。现在我们将这地区称作黑洞，将其鸿沟称作事件视界，而它和刚好不能从黑洞逃逸的光芒的那些途径相重合。

如果你察看一个恒星坍缩并构成黑洞时，为了了解你所看到的环境，牢记在相对论中没有绝对时候。每个观察者都有本身的时候测量。因为恒星的引力场，在恒星上或人的时候将和在远处或人的时候分歧。假定在坍缩星大要有一恐惧的航天员和恒星一起向内坍缩。他遵循本身的表，每一秒钟发一信号到一个环绕着该恒星转动的航天飞船上去。在他的表的某一时候，比方11点钟，恒星刚好收缩到它的临界半径以下，此时引力场强大到没有任何东西能够逃逸出去，他的信号再也不能传到航天飞船了。跟着11点趋近，他的火伴从航天飞船上旁观会发明，从该航天员发来的一串信号的时候间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常藐小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒收回的两个信号之间，他们只需等候比1秒钟稍长一点的时候，但是他们必须为11点收回的信号等候无穷长的时候。遵循航天员的腕表，光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星大要收回；从航天飞船上看，那光波被散开到无穷长的时候间隔里。在航天飞船上这一串光波到临的时候间隔变得越来越长，以是从恒星来的光鲜得越来越红、越来越淡，最后，该恒星变得如此之昏黄，乃至于从航天飞船上再也看不见它：所余下的统统只是空间中的一个黑洞。不过，此恒星持续以一样的引力感化到航天飞船上，使飞船持续环绕着构成的黑洞扭转。但是因为以下的题目，上述场景不是完整实际的。一小我分开恒星越远则引力越弱，以是感化在这位恐惧的航天员脚上的引力总比感化到他头上的大。在恒星还未收缩光临界半径而构成事件视界之前，这力的不同就足以将我们的航天员拉成意大利面条那样，乃至将他扯破！