利用牛頓理論可知，當逃逸速度達到光速時，光也無法從星球表面射出，這就是牛頓黑洞。光的波動說戰勝微粒說後，牛頓黑洞被人們淡忘了，因為波是不受引力影響的。有趣的是，從廣義相對論計算出的黑洞條件與牛頓理論計算出的完全相同，從現代眼光看，牛頓理論的推導犯了兩個錯誤：(1)將光子動能MC^2寫成了(1/2)MC^2，(2)把時空彎曲當成了萬有引力。兩個錯誤相互抵消卻得到了正確的結論。因此靜態中性黑洞的視界半徑與牛頓黑洞的半徑完全相同。視界就是(在經典範圍內，相對論屬於經典物理)任何物質都無法逃離的邊界。
基本介紹
- 中文名：靜態中性黑洞
- 分類：科學
- 關鍵字：黑洞
- 提出：史蒂芬·霍金
黑洞詳解,劃分時空,白洞理論,
黑洞詳解
我們說的黑洞大小是指它的視界大小，黑洞內部其實基本空無一物，只有一個奇點。這個點的體積無窮小，密度無窮大，所有的物質都被壓縮到這個點裡。先前我們說過，奇點可能不存在，我們把它當很小的點就可以了。我們來看黑洞吞噬物質的場面：假設兩艘飛船里分別有兩個人A和B，A遠離黑洞，B被黑洞吸引。在B看來，它不斷的接近黑洞，不斷的加速，以接近光速的速度穿過視界，又以極短的時間撞向中心奇點，被壓的粉身碎骨，連原子核都被壓碎。在A看來，他看不到B的真實過程，他看到B先加速後減速最後停在視界處，逐漸變暗，最終消失。A看到的只是B的飛船上外殼發出的光的行為，B的真實部分早在A不知不覺中撞向了中心奇點。之所以會有減速過程是因為接近黑洞處時間膨脹，使A看到的速度變慢甚至接近零了。A看到的光停在視界上並不與光速不變原理相矛盾，光速不變原理指的是在四維時空中，光走過的四維距離是零。當時空平直時，三維光速是個常數。時空彎曲時，三維空間中光會偏折。在視界處，時空極度彎曲，無窮遠處的觀察者看到的光速是零。但在視界附近看到的光速還是光速，因為在小區域內時間進度是相同的。光速不變不是簡單的指無論在什麼情況下光都是所謂的勻速直線運動。不過三維空間中任何物質的速度都不超過光速目前仍是正確的。
劃分時空
通過坐標變換，可以得到宇宙的克魯斯卡時空，它將全時空分為四個對稱區域。奇怪的是我們的宇宙似乎只占兩個區域，其中1區是我們普通的宇宙，2區是黑洞視界內的宇宙，3區是一個與我們的宇宙對稱的宇宙，通過蟲洞與我們的宇宙相連，只是這種蟲洞只有超光速信號才能通過，光與普通物質無法通過這種黑洞的蟲洞進入另一個宇宙。4區是白洞視界內的宇宙。可以說黑洞理論預言了白洞和另一個宇宙。
白洞理論
白洞和黑洞相反，經典範圍內是個只出不進的天體，它也符合物質不滅定律，它吐出的物質是原本就存在的。方程中雖有白洞解，但不等於現實中一定存在白洞，只是有存在的可能性。霍金等人證明，小黑洞與白洞不可區分。有人猜測黑洞和白洞可以相互轉化，白洞噴發的物質來自黑洞吞噬的物質，甚至宇宙的原始大爆炸就是白洞噴發。按大爆炸標準模型，宇宙最可能的結局是物質收縮為原初奇點。全宇宙的物質收縮為一個點，在這樣的極端條件下有可能存在黑洞向白洞轉化的條件，從而引發下一輪宇宙大爆炸。
