在外面看不到黑洞裡面,但在黑洞裡面能否看到外面的世界呢?

大樹xj0991


先來一張前段時間比較火的黑洞圖片——距離我們5500萬光年外室女座星系團中的超大質量黑洞M87(65億倍太陽質量),這是人類第一次拍攝到黑洞的照片,順便把太陽系冥王星軌道大小和旅行者一號的位置標註對比了一下,

這麼看,這個黑洞確實很大,差不多把太陽系裝進去了。這張照片滿足了很多吃瓜網友的好奇心,但是,相對於人類“看”到黑洞,很多人也對黑洞裡面是什麼樣子更感興趣,那麼黑的黑洞我們都能“看到”,如果進入到黑洞裡面向外看,會是什麼樣子呢?

對於這個問題,不但網友感興趣,很多科學家也很好奇,但是,以現在的物理學理論根本就無法回答這個問題,這也沒辦法,因為現有的物理理論在黑洞內部或附近要麼失效,要麼很難驗證。因為信息的“屏蔽”,我們永遠也不會知道視界的另一面是什麼樣子。但這並不妨礙我們依據已有的理論,還可以參考一些假說對黑洞內部進行一個“猜想”,用腦洞去“看”黑洞。

如果選擇一個準備進去其內部的黑洞,建議還是選擇一個大質量黑洞吧,最好是個超大質量黑洞,幾百萬太陽質量以上的那種,並且是不太活躍的那種,不然的話,你就得先想方設法的躲過周圍吸積盤的高溫,還有各種高能射線,以及傳說中的“黑洞火牆”,另外,對於小質量黑洞,你在靠近的時候就會因為身體尺寸的引力差,也就是潮汐力拉扯成“麵條人”或是撕扯成無數分子碎片落入黑洞,還沒進去就可以宣告失敗了。

好了,我們選擇了一個周圍已經沒有多少物質的超大質量黑洞,就像M87那樣的。在你慢慢墜入黑洞時,你會發現光線慢慢彎曲,事件視界處的景象向著你來的方向彎曲包裹住你,你可以看到越來越多的宇宙景象,就像一個巨大的魚眼鏡頭,當光線彎曲到一定程度的時候,你是能夠看到自己的後腦勺的。之後,你會發現迎向你的光線顏色越來越藍,你能感覺到時間越來越快,你眼前的一切景象都會一閃而過,這時你已經到達了無限紅移面,無限接近視界面了,當最後一道無窮亮的高能射線閃瞎你的鈦合金雙眼,你到達了進入黑洞前的最後一關——火牆。 雖然火牆目前還是理論上的猜想,但幸運的你出於某種原因或者我們還不瞭解的理論,你安全的穿越了火牆,進入了黑洞視界以內,

這時,你發現事件視界已經在你的頭頂閉合了。如果某種目前不清楚的原因使得你可以倖存下來,在大家的注視下你把最後的影像永遠留在了黑洞界面上,接下來,會是什麼樣呢?我們只能靠“猜”了,因為在奇點附近,我們已知的物理定律全都失效,我們無法預言會看到什麼。這個問題可以討論,但不建議抬槓。

在進入視界內的那一瞬間,你可能會看到宇宙時間的盡頭,而視界內,時間與空間的座標互換。無論你朝哪個方向前進,都是奔向奇點,因為此時你所處空間的任何方向都是指向黑洞中心的奇點的方向,就像在視界外,時間箭頭的方向只有一個。這有點像你在北極點,除了上下兩個方向,四面八方都是南,不過那個是在二維和三維上,而在黑洞內部,有可能是更高的維度,而你無論做出什麼樣的舉動都是要墜入奇點。你會看到什麼?有些網友認為會看到無數的光,因為被黑洞捕獲的光和其他物質都會和你一起落入黑洞,然後,可能會在另一個時空的白洞中被拋射出來,

也有人認為,你會進入一個更加“奇異”的時空維度,就像“星際穿越”裡面描述的那樣,來到一個“高維宇宙”,像裡面的男主角那樣身處一個時間矩陣當中,可以觀察各個時間點發生的事情。

或者,黑洞裡面是預言中“蟲洞”的入口,可以通過黑洞進入其他的平行宇宙,因為,平行宇宙並不一定和我們的宇宙是絕對平行的,在某個時空也是可以相交的,在交點處也許就是通過一些黑洞連接的。

總之,黑洞裡面的景象儘可以打開腦洞去想象,反正也無法通過實驗驗證,理論驗證目前也辦不到。但對於一些超大質量黑洞來說,更可能的是進入了一個像我們這樣的宇宙,因為我們的宇宙也可以看做是一個黑洞內部,因為光也無法跑出我們這個宇宙的可觀測半徑。

對於黑洞的大小和密度,我們一般用史瓦西半徑和史瓦西密度來表示,

公式不用研究,我只需要知道黑洞的質量與黑洞半徑成正比,與黑洞大小(體積)的三次方成正比,黑洞密度和質量的平方成反比就可以了。如果我們把我可見宇宙的質量帶入公式,可以得到一個史瓦西密度,與我們目前觀測得到的宇宙密度比較一下,發現是大於史瓦西密度的,這就意味著,如果我們的宇宙是均勻的話,那麼我們就可以認為我們的宇宙是一個黑洞,這也是黑洞宇宙模型的由來。

對於黑洞內的景象,你們又有什麼看法呢?


清明的星空


答:理論上有黑洞外面的物質和信息流入黑洞,那麼在黑洞裡面就能看到外面的世界,但是距離奇點越近,外面進來的信息被扭曲得越嚴重。


從上世紀八十年代人類發現並證實首顆黑洞,到2019年科學家公佈首張黑洞照片以來,人類對黑洞的研究越來越深入,但是現有理論無法描述黑洞內部的情況,尤其是黑洞奇點時現有理論都失效了,所以有關黑洞內部的描述都只能是猜測。

在理論方面,有個關於穿過黑洞視界的爭議,相對論認為黑洞視界就是一個平滑過渡的邊界,一旦越過邊界就無法出來,但是按照量子力學的描述,黑洞視界可能存在一堵“火牆”,一切穿過視界的物體都將被銷燬。

相對論在描述宏觀和高速時非常成功,而量子力學在描述微觀時非常成功,黑洞奇點理論上是一個體積無窮小,引力無窮大的點,屬於相對論和量子力學共同的極端情況,至於誰的描述正確目前誰也不知道,或許兩者的描述都不對。

根據廣義相對論的描述,中小質量黑洞在視界處產生的潮汐力非常嚴重,嚴重到可以把人輕易撕成碎片;但是對於超大質量黑洞而言,雖然黑洞的引力很強,但是在視界處的潮汐力非常弱,弱到比地球表面的潮汐力還小,黑洞平均密度甚至比空氣密度還小,於是你可以輕易地穿過黑洞視界。

當你進入黑洞之後,會被黑洞的引力拉向奇點處,距離奇點越近,黑洞的潮汐力越大,引力也越強,時間的流逝速度(相當於外界)也越慢。

如果在你還沒被黑洞的潮汐力撕碎前,你往身後觀察,你將看到視界處閃爍著耀眼的光芒,此時的時間正在以千萬倍的速度流逝,你的一秒鐘,在視界外或許是幾十年甚至幾十萬年。

理論上,當你接近黑洞奇點時,你的時間也將趨近於停止,如果你能在這安全地待上一會,那麼外面的世界可能已經是世界末日了。

就如《三體》中描述的那樣,程心和關一帆被困在低光速黑洞的十六天時間裡,外面的世界已經過了一千八百萬年,黑洞內的一瞬間,對於外界來說就是滄海桑田。


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艾伯史密斯


面對這樣的問題,我本來只是“呵呵”,但忍不住還是來說說。

因為很多人都有這樣的疑惑。

黑洞視界是我們這個世界和另一個世界的分界點,進入了黑洞視界裡面就到了另一個世界,人去了另一個世界,還能回望嗎?

一些神話鬼話常有描述,到了地獄還可以回望人間,還可以變鬼來到人間到處遊蕩,騰雲駕霧飄飄忽忽,比做人還瀟灑自如,而且本事很大,飛來飛去兮,樂在其中。

如果真是這樣,人還怕死幹嘛?死了豈不更自由快活?某些人常常臆想得到神功特異功何不早點去那裡鍍鍍金一試?

可惜人類有記載歷史幾千年來,從來也沒有人能夠拿出一點證據,證明這些不是胡說八道和騙人的鬼話。

那麼是不是有這種幻想的人,又想在黑洞裡實現自己的願望?

這種痴心妄想在那裡能否實現呢?

其實很多人連什麼是“看得到看不到”都沒弄明白,就老幻想著諸如此類的問題。

現在我們來簡單科普一下,什麼是看得到。

人的眼睛看到的事物是因為世上有可見光存在,人眼中的感光細胞只對可見光敏感,所以凡是能發光和能夠反射光的物體,人眼睛就能夠看到。

沒有光,就什麼也看不到。不信,你躲在一個沒有一點亮光的暗室裡,你還能看到什麼?

即便有光,這個看到也是有條件的,這個條件就是要這個發光或者反光物體足夠大,進入眼簾的張角要等於或大於1'。也有研究認為,人眼能夠看到的張角極限還能更小一些。

什麼是目視張角?就是進入眼簾的物體至少要在你視網膜上形成一個最小的點。

研究認為,正常人的明視距離為25釐米能夠看清0.073毫米間隔的兩個物點。也有說在明視距離能夠看清1毫米中的五對線,這是人眼張角的極限。

這就是說,雖然有光,看到的這個物體也要足夠大和不要太遠。一個細菌、病毒即便在你的巴掌心,你也看不到;一顆恆星很大很亮,如果在幾萬幾億光年外,你憑肉眼也無法看到。

因為這些東西進入你的視網膜,都遠遠達不到1‘張角。

現在我們來說說黑洞。

過去時空通訊發表過的許多問答和文章中,都有對黑洞作過詳細的描述,這裡再不厭其煩簡單說一下。

黑洞的實質,是在超強壓強下,一個物體龜縮進了自身質量的史瓦西半徑裡面了,這樣就形成了無可遏制的無限塌縮,所有的物質都無限的墜落到了中心那個質點上。

這個質點就是奇點。奇點沒有體積,因此被認為體積無限小、密度無限大、曲率無限大、溫度無限高。

這些特性都是因為質點無限小而衍生出來的。因為無限小,就無法衡量物質密度了,哪怕1克物質龜縮到無限小,誰能說出它的密度呢?當然只能是密度無限大了。

溫度無限高也是這麼來的。

曲率無限大,就是時空彎曲到了極限,彎曲到了無限小的奇點上。時空彎曲是引力的本質,引力是時空彎曲的表象,奇點曲率無限大,也就是引力無限大。

但這個無限引力的影響範圍是有限的。

這個範圍有多大呢?這就是質量的史瓦西半徑,也就是質量一旦龜縮到這個半徑,就成為一個黑洞的那個半徑。

這個半徑是圍繞著奇點的一個球面。

這個半徑的大小是與質量成正比,質量越大,半徑就越大。

計算這個半徑的公式是100多年前的德國天文學家、物理學家卡爾·史瓦西發現的,因此就叫做史瓦西半徑。

史瓦西半徑的公式表達為:R=2GM/C²

其中R為史瓦西半徑值,G為引力常量(G=6.67×10^-11N·m²/kg²),M為物體質量,C為光速。

根據這個公式,計算出地球這麼大質量的天體,史瓦西半徑約9毫米,太陽質量的天體,史瓦西半徑約3000米。

實際上,宇宙中發現的黑洞最小都有太陽質量3倍多,其史瓦西半徑就有約9000米,也就是約9公里。目前發現宇宙中存在最大的黑洞約太陽質量的660億倍,其史瓦西半徑半徑就達到約1980億公里。

黑洞有一個事件視界,是人類觀測黑洞能看到和看不到的分界線。

史瓦西半徑邊界外,就是人眼能夠看到可見光的地方,或者通過射電射線望遠鏡能夠觀測到各種能量射線的地方,這個地方就叫事件視界。

這個地方是黑洞活動能被人觀測到和不能觀測到的分界點。

這個分界點裡面,就進入黑洞的史瓦西半徑以內,就什麼也看不到了。

黑洞的質量都龜縮到了無限小的奇點上,黑洞本身本來是看不到的。但黑洞還保持著幾個基本物理量,就是質量、角動量、電荷,這些物理量會影響其周邊時空。

強大的引力會拉扯吞噬附近的恆星、星際物質,這樣就把自己的質量、角動量、電荷顯示出來,從而被人類所觀測到,並且根據這些觀測數據可以計算出黑洞的質量。

黑洞會使其引力圈裡的恆星物質拉成長條一點點吃掉,也會把星際物質吸引到周邊,形成一個高亮高溫吸積盤,圍繞著黑洞高速旋轉。

這種旋轉速度在靠近史瓦西半徑處可達光速一半甚至接近光速。

這些物質在劇烈的碰撞和掙扎中,迸發出強烈的能量射線,可見光、X射線、γ射線。

這些物質在億度以上的超高溫和超高速碰撞中,原子都無法存在,分解成更小的粒子被吸入黑洞。

黑洞中連我們認知的粒子都不存在了。

所有的物質一旦進到黑洞,我們所認知的粒子也無法存在了,因為在那裡連光都無法逃逸,也就是說所有的物質都以超光速墜落到奇點中。

如果還有我們世界所認知的粒子存在,就不可能達到光速,也不可能鎖住光。

在奇點處,時空已經被破壞或者合二為一,我們認知的一切都不存在。

那麼,我們有什麼理論能夠說明在黑洞裡面還能夠看到外面呢?或者又有什麼理由從黑洞裡看不到外面呢?

作為觀測者的人類,用具有感光細胞的眼睛去看黑洞時,在很遠的距離是可以的。

一旦接近了黑洞,就早已經被黑洞巨大的引力場撕裂成齏粉了,怎麼看呢?

即便有孫猴子的鋼筋鐵骨,在黑洞吸積盤外圍暫時沒有被撕裂,隨著接近視界邊緣,在那種極端的高速和高溫中,這個世界還有什麼能夠不融化呢?

其實也不是融化,而是分解了,連組成物質的基本單元原子都不存在了,還拿什麼看呢?

掉到黑洞裡面後,以超光速向奇點墜落,光都無法逃逸,時空都已經合二為一化為烏有,還有什麼本錢還戀戀不捨的遙望外面呢?

很多人喜歡用假如,老告誡別人:我是說假如!

但這個假如脫離了起碼的認知,這個“假如”有意思或者說有意義嗎?根據時空通訊上面對黑洞邊界和內部的描述,大家還覺得這種“假如”還有“假如”的必要嗎?

結論:在黑洞裡面看外面,是一個毫無意義的扯淡問題。

謝謝閱讀,歡迎討論


時空通訊


黑洞是宇宙中最奇葩的天體之一,它密度極高引力極大,大到連光經過他的世界邊緣的時候都無法逃脫,只能被它吸進去,因此它本身是不會向外發光的,我們也就無法看到黑洞裡面的世界。


這裡必須先說一下關於黑洞體積的定義,我們通常所說的黑洞以及有多大,指的是黑洞的視界體積,也就是在這個黑洞附近的光無法逃脫位置形成的體積,實際上這是黑洞的虛擬體積,它的真正本體要比虛擬體積小的多,理論科學家認為黑洞本身的體積是無限小的,小到只有一個點,也就是黑洞的奇點,這裡集中了黑洞大部分的質量。

在外面看不到黑洞裡面的世界,是因為光走到黑洞視界邊緣的時候,就會被吸入到黑洞裡面那麼既然,黑洞內部的光無法傳出來,所以我們在外面是看不到黑洞內部的情況的。



那麼如果進入黑洞裡面的話,是不是可以看到外面的世界呢?理論上講只要能接收事物發出的光子,就可以看到事物的景象,由於黑洞可以將光子吸入內部,那麼在黑洞的內部就可以看到外面的景象。


不過由於黑洞引力十分強大,光子在進入黑洞視界邊緣的時候,前進路線會發生嚴重的扭曲,有時甚至會繞著黑洞轉很多圈才會進入,所以在黑洞裡面是無法真正感知事物發出的光子的方向的,而且由於黑洞中的光子全都會奔向中間的奇點,因此只能看清外部進來的光線,而且是隻能看看到來自外部一個方向上的光線,其他方向會是漆黑一片,雖然黑洞的中心集中了黑洞的絕大部分質量,但是在黑洞裡面看向黑洞的起點,也會是漆黑一片。

不過上述所講的都是推理上的假設,合同中的世界還完全不為我們所知,物理學家們認為黑洞中很可能不遵守我們已知的宇宙法則,在光子進入黑洞的視界邊緣之後也有可能發生超光速現象,這種現象之下光會發生什麼樣的現象,科學家們也並不清楚。


科普大世界


到黑洞裡面就會知道。

可如果進入給黑洞內部連命都沒有了,那當然看不到。看到的人都被黑洞引力撕碎變成“麵條人”捲入黑洞的奇點內了。



不過我們可以根據現有的相對論理論推測黑洞裡面會看到什麼。

黑洞裡面能不能看到外部的世界?

黑洞是美國物理學家史瓦西根據愛因斯坦1915年提出的光義相對論及引力場方程推導而來的,它論證了宇宙中存在一種有巨大引力且時空曲率無限大的物質密集的天體。


今年的4月10日公佈的第一張人類拍到黑洞照片——M87黑洞,讓人類大開眼界,也證明了黑洞是確實存在的。並且宇宙中有另一個時空,甚至更多的時空。黑洞就是由於它巨大的引力讓我們的時空無限扭曲後形成了0維時空,因為只有0維時空是我們認為沒有任何物質,體積無限小,卻有無限引力、熱量、時空曲率的,其內部是人類無法解釋的存在。

既然連時空都不是一個了,宇宙也不在一個了,人類怎麼能看到呢?

因此黑洞外面的人看不到黑洞裡面,而黑洞裡面也看不到黑洞外面,因為不在一個時空了。

除非是高維生物,或者人類發展到高級文明,像《星際穿越》那樣能克服黑洞引力,進入五維或高維時空,才能看到。如果真的可以這樣,那就連自己的一生都能看到了。


弄潮科學


在外面看不到黑洞裡面,但在黑洞裡面能否看到外面的世界呢?

我們不知道黑洞視界內是一個什麼樣的世界,連光都能吞沒的黑洞內部是難以想象的!下文僅僅根據已知的規律做個簡單的推測,歡迎各位探討!

一、什麼是黑洞的視界

任何天體都有一個環繞速度和逃逸速度,比如地球這樣的天體,地表環繞速度是7.9千米/秒,逃逸速度是11.2千米/秒,簡單的說就是達到環繞速度時,物體所受的重力與環繞產生的“離心力”相等,維持當前運行狀態!但地表大氣稠密,因此人造衛星的軌道高度很少低於300千米,而國際空間站在400千米的軌道高度運行時,仍然需要每週調整高度!

上圖是環繞地球運行的衛星在“離心力”和引力平衡的狀態下運行,環繞速度計算公式如下:

當物體的質量逐漸加大,半徑逐漸減小,那麼最終將可以計算出環繞速度為光速的質量與半徑的區間!而根據奧本海默極限,M的值為太陽質量約3.2倍將坍縮為黑洞,根據史瓦希半徑公式計算出它的視界半徑約為9.3千米(史瓦希黑洞的史瓦希半徑和視界重疊)!那麼代入上述的第一宇宙速度(環繞速度)公式時,你將無可避免的計算出在9.3千米的距離上,只有光速環繞才能抵消黑洞強大的引力!

二、光線接近黑洞時會是什麼效果?

在宇宙中能讓光線明顯改變傳播改變線路的天體並不多,特別是肉眼即可見到,而不發光的黑洞最適合肉眼觀測了,儘管我們相距遙遠看不到,但理論中的黑洞確實能明顯改變光線的傳播!

這是最接近實際效果的理論模型,為什麼不用視界望遠鏡拍攝的黑洞照片?其實那個實際效果並不能完全表現光線扭曲的狀態,因此我們還是用示意圖,在黑洞正面能看到黑洞背面的光線,因為光線會沿著黑洞表面傳播繞道另一側,而稍遠的光線儘管受此影響,但仍然會逃離黑洞而得以讓我們看到,因此我們看到的是一個完全扭曲的世界!

這是黑洞從視線中經過時的模樣,有一種魚眼鏡頭的效果!那麼我們從黑洞向外看時又是什麼效果呢?根據黑洞對扭曲光線的推測,如果肉眼在視界處觀測,那麼應該就是一個超級魚眼鏡頭的效果!

也許要更扭曲一些,這樣還不足以表現黑洞對光線的控制能力!越接近黑洞的視界,產生的扭曲效果更甚!但卻並不完全是扭曲,因為還有黑洞的引力所導致的引力藍移,我們見到的都是引力紅移,為什麼會有引力藍移呢?因為當前的條件是黑洞在我們背後,所有的光線電磁波頻譜是被壓縮的,因此我們看到的光線將藍移,也就是處在紅外、太赫茲甚至微波頻段的光譜也會藍移到可見光波段讓我們看到,而在可見光波段則有部分會藍移到紫外以及極紫外,我們將再也不會看到!
但是當光線穿越黑洞視界後又將是一個什麼樣的世界呢?

這是一個很難想象的空間,因為這個空間與我們所想象的空間完全不一樣,在這個空間裡再無上下前後左右的分別,因為所有的方向都指向黑洞的奇點,因此從理論上來看,在黑洞視界內是看不到光線的,因為無論朝哪裡看,看到的都是奇點!而奇點則不會發出任何所謂的光線!

所以簡單的一句話回答的話,從黑洞內向外看,那就是一片漆黑!


星辰大海路上的種花家


看不見,因為我們的可視宇宙就是個大黑洞,由於可視宇宙的引力光線屏蔽效應,我們將無法看到不可視宇宙,就像在黑洞內看不見外邊的世界一樣



上善若水吳大河


能不能誰也不知道。沒有任何物體能夠在黑洞內部完整存在。所以說能不能在黑洞內部看外面不可能。無法猜測。誰知道物體進入黑洞內部以什麼方式存在的。很多推測只能按我們地球人的思維模式想。也許黑洞就是個宇宙生命中的一個器官而已。那些被吸入的物體就是宇宙生命在吃東西,而黑洞只不過是一個消化系統。吃飽了也許會有物體排洩出去形成新的宇宙細胞。週而復始。。。


真誠無價895


1、能:若光進入黑洞前還是光的話。2、不能:若在光進入黑洞前,就已經被強大的吸引力解體,變成了其它物質形態了,因為人是通過光看物質的,因此這種情況下,是看不到外面物質的。


惠舒旅社老闆


黑洞裡面是“無”。被黑洞吸入的物質頻率,隨黑洞而化為“無”。物質的不同就是各自頻率不同。人之五臟六腑,四肢百骸的各不同也因為各自頻率的不同而不同的,雖然都是從一顆受孕細胞分裂而來的。


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