关于奇妙的时空旅行,我们可以利用强大的黑洞来实现吗?

关于奇妙的时空旅行,我们可以利用强大的黑洞来实现吗?

科幻小说中常常可以看见太空船使用黑洞做时空旅行,进入连接黑洞和白洞之间的虫洞,穿越时空。这就像要从北京要到上海,传统的方法是要走高铁,这要花费较多的时间,最快的方法就是走直线,直达上海。科幻小说中,太空船利用黑洞当作捷径,进入虫洞(隧道),再从白洞出来,缩短两个遥远地方的距离,不过实际上真的可行吗?

白洞和虫洞存在吗?

科学家在宇宙中发现相当多的黑洞,但是到目前为止,还没有发现一个白洞或虫洞,所以利用黑洞和白洞之间的虫洞来进行时空旅行,比较像是科幻小说的情节。即使时空旅行是真的可行,要进入黑洞以前还有几个关卡要通过。

黑洞的吸积盘会发出强烈的X射线,甚至能量更高的伽玛射线,这些高能射线的穿透力和破坏力都相当强,会破坏太空船和人体组织,即使没有直接被X射线照射到,太空船也会被X射线加热到非常高的温度,太空人还没进入黑洞前可能就已经GG了。不过有些黑洞没有吸积盘,如果幸运地找到一个没有吸积盘的黑洞,太空船是不是就可以安然进入黑洞呢?

黑洞有很强的重力,而且愈靠近黑洞,重力愈强。假设太空人头上脚下的方向靠近黑洞,太空人脚部所受到黑洞的重力会比头部还大,这样的重力差异就是所谓的潮汐力,这会让太空人的身体被拉长。重力差异愈靠近黑洞会愈明显,太空人会愈拉愈长,最后变成面条一样细长。

面条效应,任何东西靠近黑洞时,都会被拉长成细细的面条状!

不是只有太空人会被拉成面条,任何东西都会,一座山、整颗地球,都会被拉成面条状,太空船当然也不例外,这就是所谓的「面条效应」。把人拉成面条的面条效应,比满清十大酷刑还可怕。不过这还没结束,太空人和太空船会成为吸积盘的一部分,渐渐靠近黑洞,那些构成太空人身体和太空船的物质都会崩解成原子,这些物质会彼此摩擦而发出X射线!

并不是所有吸积盘上的物质都能顺利进入黑洞,有一部分的物质在黑洞磁场的作用下会形成喷流,喷流会从黑洞的两极往外以接近光速的速度喷出,形成细细长达数光年的喷流。所以太空人的身体可能有一部分进了黑洞,另一部分则变成喷流离开!

黑洞的喷流和吸积盘,黑洞伴星的物质会先在黑洞外围形成吸积盘,受到黑洞磁场的影响,有部分的物质会形成喷流。图片来源:NASA/ESA

时空旅客请从麒麟座X-1登机

假设、如果太空人可以躲过强烈X射线,被拉成面条状还能存活,最后还有办法顺利进入黑洞,那么最近的黑洞位在哪里呢?

已知最近的黑洞大约在3000光年远的地方,这个黑洞名字是麒麟座X-1(Mon X-1),第二近的则是天鹅座X-1,距离我们约6000光年(可惜的是这两个黑洞都是强烈的X射线源!)。要到这两个最近的黑洞,即使是太空人坐上目前最快的火箭,也不可能在一生中抵达,太空人在到达黑洞前,早就已经尘归尘,土归土了,还做什么时空旅行?如果还有人向往黑洞做时空旅行,那就只能祝福他了!

黑洞的时空凹陷是一个无底洞,图:网络

文章来源:屋顶上的天文学家