研究称:只要黑洞够大、转速够快,就能进行超空间旅行

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北京时间1月22日消息,据国外媒体报道,以黑洞为门户、前往假使 维度、时空或宇宙是科幻作品中最受欢迎的场景之一。而这些 幻想他说比当当我门 过后预想的更接近现实。

研究人员表示,旋转黑洞还还能否 用作超空间旅行的门户。

麻省大学达特茅斯分校的一项研究发现,假使 黑洞够大、旋转带宽够快,就能实现“温和”的超空间旅行。

电影《星际穿越》以诺贝尔奖得主、天体物理学家基普·索恩(Kip Thorne)所著的一本书为蓝本,黑洞Gargantua的物理性质是整部电影情节的核心。

黑洞共本来宇宙中最神秘的天体之一。它们是濒死恒星在引力作用分发生无限坍缩的产物,这些 过程最终会生成真正的奇点,即整个恒星被压缩到某些上时,便会成为一一俩个多多密度无限大的物体。

奇点密度极大、温度极高,共要在时空面上钻了一一俩个多多洞,或将使超空间旅行成为过后。也假使 说,当当我门 还还能否 在时空中走一根绳子 捷径,从而在短时间内实现宇宙尺度的移动。

研究人员此前认为,任何宇宙飞船要想将黑洞作为时空旅行的门户,都还能否 应对大自然最狰狞的一面。奇点的高温和密度将使宇宙飞船经历一系列的痛苦,在潮汐作用下,宇宙飞船会被不断拉长、压缩,直到最终化为蒸汽、烟消云散。

但麻省大学达特茅斯分校与佐治亚格威内特学院组成的一支研究团队发现,并不所有黑洞都“生而平等”。累似 ,假使 银河系中央的人马座A黑洞体积很大、且不断旋转搞笑的话,进入其中的宇宙飞船就会面临完整篇 不同的局面。然过后黑洞中的奇点非常温和,还还能否 让宇宙飞船平稳通过。这是过后从理论上来说,旋转黑洞内部人员的奇点很“弱”,过后不让对与之发生相互作用的物体造成破坏。

这些 事实乍看上去似乎与直觉相悖。但当当我门 还还能否 用日常生活中的经历来打个比方:过后让手指从蜡烛的火焰中央快速通过,尽管火焰温度过后高达4000摄氏度,但手指并不让被烧伤。

20多年来,物理学家高拉夫·肯纳(Gaurav Khanna)和里奥·博科(Lior Burko)总爱 在研究黑洞的物理原理。2016年,肯纳带的博士生卡洛琳·马拉利(Caroline Mallary)受克里斯托弗·诺兰的电影《星际穿越》启发,试图验证电影中主角库珀(马修·麦康纳饰演)是是不是能在坠入黑洞Gargantua的过程中存活下来。按电影中的设定,Gargantua是一一俩个多多快速旋转的超大质量黑洞,质量约为太阳的1亿倍。(电影《星际穿越》以诺贝尔奖得主、天体物理学家基普·索恩(Kip Thorne)所著的一本书为蓝本,黑洞Gargantua的物理性质是整部电影情节的核心。)

以物理学家阿莫斯·奥里(Amos Ori)20年前所做的研究为基础,加进去去进去自身强大的计算机能力,马拉利建立了一套计算机模型,还能否模拟宇宙飞船、或任何大型物体落入大型旋转黑洞后受到的主要物理影响。

结果发现,在各类条件下,落入旋转黑洞中的物体在穿过黑洞中所谓的内部人员视界奇点时,都有会受到无限大的影响。不仅这麼,在共要情况汇报下,哪些地方地方影响甚至还还能否 小得忽略不计,物体还还能否 相当平稳地通过这些 奇点。

事实上,落入黑洞中的物体他说根本不让受到显著影响。假使 一来,当当我门 利用大型旋转黑洞进行超空间旅行的可行性便大大提高。

马拉利还发现了某些此前未受充分重视的社会形态:在旋转黑洞中,奇点会使落入其中的宇宙飞船不断受到拉伸或压缩,且这些 周期会这麼快。但对Gargantua累似 超大黑洞而言,这些 影响的带宽却很小。过后,宇宙飞船和乘员都有会感受到这些 影响的发生。

关键在于,哪些地方地方影响的带宽并不让无限制地增加。事实上,其带宽是有限的,尽管随着宇宙飞船接近黑洞、所受压力通常会无限增大。

马拉利的模型中做了几点关键的复杂化假设,在此需予以提及。

其中的关键假设是,该模型考虑的黑洞完整篇 与外界隔绝,过后不让受到随近引力源的持续干扰,甚至不让受到任何辐射影响。人太好这些 假设将情况汇报复杂化了某些,但还能否 指出的是,大多数黑洞都被尘埃、甲烷气体 、辐射等宇宙物质所围绕,远这麼这麼简单。过后,马拉利的工作自然还还能否 做进一步延伸,在更真实的黑洞背景下开展累似 研究。

马拉利利用计算机模拟分析黑洞对物体的影响,这在黑洞物理学界是一种很常见的做法。当当我门 显然不具备在黑洞中或黑洞随近开展实验的能力,过后科学家还能否 借助理论和计算机模拟,还能否展开预测、做出新发现,进而丰沛 当当我门 对黑洞的了解。