关于宇宙的10件奇异之事 伟大的哥德尔不完备定理!
5.克尔黑洞(Kerr Black Hole) 大多数人所熟悉的黑洞类型实际上有一个更具体的名称,即“史瓦西黑洞”(Schwarzschild black hole),在它的周围有一个充当“无归点”(point of no return)的事件视界,物质一旦进入其中就不能逃逸而出,黑洞里面则有一个无限密度的奇点。这个黑洞类型是以卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)命名的,1915年,他找到了爱因斯坦引力场方程的数学解,将黑洞设定为不旋转的球状物体,这个理论的提出距离爱因斯坦发表广义相对论只有一个月时间。但是,直到1963年,数学家罗伊·克尔(Roy Kerr)才为旋转球状物找到一组精确解。因此,旋转黑洞就被称为“克尔黑洞”,它有一些非同寻常的性质。 在克尔黑洞的中心没有奇点,只有一个奇环(ring singularity)——旋转的一维环状物,它依靠自身动量维持打开状态。克尔黑洞由内外两个视界和一个椭圆形能层(ergosphere)组成,能层之中的时空随着黑洞超光速旋转(由于参考系拖拽效应)。当物体经由外视界进入黑洞,“空间路径”(space-like paths)就变成“时间路径”(time-like paths),恰似在普通空间中的“时间”一样,物体只能向前行进,这意味着物体不可避免地会撞到黑洞中心的奇环之上,这和史瓦西黑洞原理相类似。但是,当穿过内视界之时,物体就会再次朝着“空间路径”行进,前进方向可以发生改变。两者之间的区别在于:时间与空间发生了对换。这意味着奇环附近的引力具有排斥作用,将物体推离黑洞中心。实际上,只要物体不是恰好进入奇环所在的赤道面(奇环的赤道面上不存在斥力),那它就不可能会撞上奇环。此外,由于奇环之间可以通过时空相连,因此它们可以充当穿越时空的“虫洞”(wormholes),但物体却不可能从黑洞的另一边逃逸而出(除非它是因奇环自转速度过大而产生的裸奇点)。你也许可以通过奇环进入另一个时空,或是另一个宇宙,在这里,你只会看见从黑洞外进入的光,而不会看见从黑洞内出去的光。你甚至还可以通过奇环进入负宇宙(negative universe)中的“白洞”(white hole),但“白洞”目前还仅是一种理论模型,尚未被观测所证实。
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