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第六章 黑洞(4 / 9)

时间。每个观测者都有自己时间测量。由于恒星引力场,在恒星上某人时间将和在远处某人时间不同。假定在坍缩星表面有无畏航天员和恒星起向内坍缩,按照他表,每秒钟发信号到个绕着该恒星转动空间飞船上去。在他时刻,譬如11点钟,恒星刚好收缩到它临界半径,此时引力场强到没有任何东西可以逃逸出去,他信号再也不能传到空间飞船。当11点到达时,他在空间飞船中伙伴发现,航天员发来串信号时间间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常微小。在收到10点59分58秒和10点59分59秒发出两个信号之间,他们只需等待比秒钟稍长时间,然而他们必须为11点发出信号等待无限长时间。按照航天员手表,光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星表面发出;从空间飞船上看,那光波被散开到无限长时间间隔里。在空间飞船上收到这串光波时间间隔变得越来越长,所以恒星来光显得越来越红、越来越淡,最后,该恒星变得如此之朦胧,以至于从空间飞船上再也看不见它,所余下只是空间中个黑洞。然而,此恒星继续以同样引力作用到空间飞船上,使飞船继续绕着所形成黑洞旋转。

但是由于以下问题,使得上述情景不是完全现实。你离开恒星越远则引力越弱,所以作用在这位无畏航天员脚上引力总比作用到他头上大。在恒星还未收缩到临界半径而形成事件视界之前,这力差就已经将航天员拉成意大利面条那样,甚至将他撕裂!然而,们相信,在宇宙中存在质量大得多天体,譬如星系中心区域,它们遭受到引力坍缩而产生黑洞;位在这样物体上面航天员在黑洞形成之前不会被撕开。事实上,当他到达临界半径时,不会有任何异样感觉,甚至在通过永不回返点时,都没注意到。但是,随着这区域继续坍缩,只要在几个钟头之内,作用到他头上和脚上引力之差会变得如此之大,以至于再将其撕裂。

罗杰·彭罗斯和在1965年和1970年之间研究指出,根据广义相对论,在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率奇点。这和时间开端时大爆炸相当类似,只不过它是个坍缩物体和航天员时间终点而已。在此奇点,科学定律和们预言将来能力都失效。然而,任何留在黑洞之外观察者,将不会受到可预见性失效影响,因为从奇点出发不管是光还是任何其他信号都不能到达他那儿。这令人惊奇事实导致罗杰·彭罗斯提出宇宙监督猜测,它可以被意译为:“上帝憎恶裸奇点。”换言之,由引力坍缩所产生奇点只能发生在像黑洞这样地方,在那儿它被事件视界体面地遮住而不被外界看见。严格地讲,这是所谓弱宇宙监督猜测:它

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