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奇点真的存在吗?
来源:生活百科全书 专题: ( 字号:   )

接下来我们要讨论的问题是霍金等人指出的宇宙的奇点.对于不带自转的黑洞来说,视界或者说史瓦西半径以内的任何物质(包括光)都不可能跑出来,它们都落向中心点.黑洞大概是密度极高的球状物体……我们很愿意这样去想像,但它也可能是由中子星进一步缩聚而成,仍然保持着天体的形状.总之,黑洞的形状无人知晓。

原因在于,谁也无法知道黑洞之中究竟是什么状态.从它的外面来想像,我们只知道中心的引力值是无穷大,所以不妨认为黑洞内部的质量全部集中在中心点上。

由于引力强的地方空间弯曲得也厉害,随着接近中心,弯曲程度也愈来愈激烈.假如在不带自转的正球形黑洞里,空间将一下子靠向中央(那里的情景很难打比方,也很难想像),并且急剧地弯曲起来.在任何曲线的任何部位上,只要取无限短的一小段,都可以将其视为某个圆弧的一部分,圆的半径越小,曲线在该处的弯曲程度就越大。

我们乘火车时,在转弯处的铁路旁边经常能够看到标有转弯半径的标记,列车的设计时速越高,所要求的最小转弯半径就越大.我们将半径的倒数(1 除以半径)叫做曲率,曲率越大,曲线越弯曲。

□图 5-1 蚊香的中心也是个奇点

新买来的蚊香是由二根盘成一片的,二根都从外缘盘向中心,由外向内,曲率越来越大.不过蚊香比较粗,如果是一根细线紧密地盘向中心点的话,在终点处曲率的理论值将成为无穷大,在到达终点前需要绕无数圈.重要的是,在黑洞的中心引力为无穷大,空间曲率(谁也无法想像三维空间如何弯曲)也是无穷大,因此该点被称为奇点。

奇点是作为数学上的极限被提出来的,在现实世界里那样的东西是否存在呢? 如果数学计算的结果令我们不得不承认黑洞的中心是奇点的话,落入黑洞中的物质在到达奇点之前或许经过蛀洞从另一侧的白洞飞了出来……这种解释也许能成立吧。

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