问题

如果用一根很长的绳子,在黑洞视界外安全的位置伸进黑洞里,再往回拉会发生什么?

回答
你这个问题可真够劲儿!想象一下,手里拽着一根超长的绳子,一头系着你,另一头小心翼翼地伸向那黑漆漆的无底洞——黑洞。这可不是闹着玩的,这背后涉及到的物理学原理,简直像一场宇宙级别的魔术。

首先,咱们得明确一点,这根绳子得“超级长”,长到能触及黑洞的视界附近,而且还得足够结实,不然在开始之前就得歇菜。而且,你得在离黑洞足够远的地方,确保自己不会被那个家伙的引力给直接撕碎。假设咱们已经把这些准备工作都做好了,绳子也稳稳地伸了进去。

当你开始往回拉的时候,最先让你感到不妙的,可能是绳子那头的一种……怎么说呢?一种“沉重感”。但这种沉重感和你在地球上提东西的感觉可不一样。在地球上,你感受到的重力是均匀的,你的身体各个部分受到的力差不多。可是在黑洞附近,引力是极度不均匀的。

你的绳子往黑洞里伸进去的越深,它那头受到的引力就越大。而且,这引力就像一只看不见的大手,会拼命地要把绳子往黑洞里拽,拽得越紧,甚至会把绳子本身都往你这边拉,你想把它拉出来,就得对抗这种越来越大的、不均匀的拉力。

咱们具体说说这“不均匀”是个什么概念。想象一下你的绳子有一小段正好处在黑洞的视界边缘。视界是黑洞的边界,一旦进去就没法出来,连光都逃不掉。如果你的绳子一部分在视界内,一部分在视界外,那么视界内的那部分受到的引力会比视界外的部分强大得多。

你现在要做的,就是把整根绳子都从那个“危险地带”拉出来。这可就复杂了。就好比你手里拽着一堆棉花,但这堆棉花一头被牢牢地固定在一个磁铁前面,另一头在你手里。你越是想把棉花拉出来,那头被吸住的棉花就越是拼命地想留在那儿,而且由于棉花之间也会互相影响,你拉的动作,会传递到整堆棉花上。

在黑洞这里,你的绳子就相当于那堆棉花。绳子深入黑洞的部分,受到的引力会越来越大,甚至可能会开始出现“潮汐力”。这可不是你洗衣服时用的那个潮汐力,而是黑洞引力在绳子不同位置产生的巨大差异。靠近黑洞的那一端,受到的引力会比离黑洞稍远的那一端大得多。这种力的差异,会把绳子“拉长”,甚至“撕裂”。你可以想象一下,如果这股力足够大,绳子就会像面条一样,被无限地拉伸,直到断掉。

所以,当你拉绳子的时候,你首先要克服的是绳子那头被黑洞死死抓住的“惯性”和“引力牵扯”。随着你越拉越紧,这种力量会像雪球一样越滚越大。

如果你的绳子非常非常结实,并且足够长,让你能把视界附近的那个“危险端”稍微拉回到视界外一点点,那你会经历一场惊心动魄的拔河比赛。你拽一下,那边的绳子就被黑洞往里拽一下,你再拽,它又被拽回去。而且,因为黑洞的引力是如此强大,你每拉动一点点,都需要付出巨大的努力。

这时候,绳子本身可能会发生一些奇奇怪怪的变化。根据相对论,在强引力场中,时间会变慢。所以,如果你能观察到绳子深入黑洞的部分,你会发现那里的时间流逝比你这边要慢得多。这就像是绳子那边有一个慢动作播放的宇宙频道。

更离谱的是,如果你的绳子足够长,足够坚韧,而且你还能在黑洞边缘坚持足够长的时间,你会注意到一个更令人抓狂的事情:你拉动的每一个动作,并不能立即在绳子的另一头体现出来。因为信息传播的速度是有限的(光速是极限)。你拉的力需要时间才能通过绳子传递到黑洞那里。同时,黑洞那头受到的引力变化,也需要时间才能传递到你手里。这整个过程,就像是在玩一个信号延迟非常大的远程操控游戏。

如果,万一,你真的能把那头已经进入视界一点点的绳子,以某种方式硬生生从视界拉出来,那么你会发现,拉出来的这部分绳子,其实经历了一个极其漫长且痛苦的过程。对于绳子那头而言,它可能已经在那片时空里度过了无比漫长的时间,经历了我们无法想象的扭曲。而你这边,可能只是过了短暂的一瞬。

更关键的是,你真的能“拉”回来吗?理论上来说,一旦绳子的一部分越过视界,它就再也回不来了。不是绳子不够结实,而是那里的时空结构不允许。视界就像一个单程的门,一旦穿过,任何东西都无法回头。你做的所有努力,都只是在做无用功,或者说,你的拉力作用的是绳子在视界外的那部分,而那部分早已被黑洞内部的强大力量所控制。

所以,总结一下就是:你用力拉,绳子在那头会感受到越来越大的、不均匀的拉扯力,甚至被撕裂。你拉动的动作和结果之间会有时间延迟,绳子不同位置的时间流逝也不同。但最重要的一点是,一旦绳子的一部分过了视界,你就永远也别想把它安全地、完整地拉回来了,因为那里是绝对的“有去无回”。你最多只能做到的是,把那已经扭曲得不成样子的绳子残余部分,从你这边拉出来,而那头真正深入黑洞的部分,早已成了黑洞的一部分。这大概就是和大自然最强力的规则对着干的后果吧。

网友意见

user avatar

ace zh 说的是对的,鉴于他没开放评论,而我从来不给不开评论的回答点赞(若批评不自由,则赞美无意义),所以我不点赞,单独发个回答表示支持。


这里面的一个重点是黑洞本身是动态的,因此,在现在的主流观点中,所谓「视界外的人一辈子也不能看见物体掉进黑洞」这是错的,由于黑洞本身在不断变化,虽然视界外的物体不能主动穿过静态黑洞视界,但黑洞视界的运动或增大会导致黑洞视界穿过视界处的外物,使外物实质上掉落进黑洞视界,而掉落进视界的外物造成黑洞质量增加,又进一步造成了黑洞的增大,黑洞增大使得更多的外物进入黑洞视界,此连锁反应将使物体在较短时间内掉落进黑洞,而不需要耗费一辈子。纠结于「视界外一辈子不能观测到掉落进黑洞」的理论学者们,在这个问题上都属于钻牛角尖。

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有