我喜欢这种脑洞大开的问题了 。要讨论人体进入黑洞的过程是什么感觉之前,要先确定是什么样的黑洞,因为不同的黑洞,人体进入的过程是有天渊之别的 。
按照目前理论,黑洞形成后对于外界只剩下三个物理量:质量、电荷和角动量 。自然我们要对黑洞进行分类也只能通过这三个物理量的组合 。为了简化问题,我们吧电荷这个物理量忽略掉吧,因为作为一个人,我们都是由中性原子构成的,在我们还有感觉的情况下,黑洞电荷对我们的影响应该没有另外两个物理量大吧,而且关于电荷,好像已经超出广义相对论范畴了 。
因此我们就先以质量和角动量来把黑洞简单分一分,为了不要写得太长篇,就简单分为四种吧:小质量的不自转黑洞、小质量的高速自转黑洞、超大质量的不自转黑洞和超大质量的高速自转黑洞 。
【人进入黑洞里面是什么 人体进入黑洞的过程是什么感觉】
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小质量的不自转黑洞(典型史瓦西黑洞)
5倍太阳质量的静态史瓦西黑洞的视界半径大约为15km,由于视界就是黑洞的边界,因此我们说进入黑洞指的就是进入视界 。在这么小的半径范围内质心却拥有5倍的太阳质量,其引力可想而知,由于半径太小,在视界附近的引力梯度异常巨大,也就是就是时空弯曲的变化将极其严重,形象点说就是时空的坡度将变得“很陡” 。由于三维空间的距离平方反比率(其实这个在极度弯曲的空间已经不太适用了),而对于一个2米不到的人体,在15公里的半径范围上,5倍太阳质量的中心引力,头和脚的引力差将大得……一时语塞,不知道该用什么形容词了……反正就很大很大就对了 。其实不用到视界附近,实际上很远的地方的引力差(即一般所说的潮汐力)已经足够把人体拉成兰州拉面了,当然由于人体并没有兰州拉面那么好的韧性,所以早就断成细胞、分子了……
会不会很奇怪引力差为什么能把人拉成兰州拉面?可以这样理解,由于引力的距离平方反比率,一个2米的人体在一个半径很小的范围内,头和脚的重力加速度将相差非常大 。来看看计算重力加速度的公式吧:g=GM/R^2(黑洞附近可能趋向g=GM/R,实际上这条公式应该已经不适用了)当半径R很小时,半径增减2米得到的重力加速度结果将相差很大 。由于黑洞质量太大了,用经典重力加速度公式实际算出来的数值并不准确,只是为了方便理解,比如在黑洞外1000公里半径范围上,头尾引力加速度分别为663622.43km/s^2和663619.78km/^2,你减一下发现,头和脚的重力加速度将达到2.65km/s^2,这相当于把你的的头固定,然后给你的脚加一个2.65km/s^2的加速度,你猜猜会怎么样?我猜是会很爽的,反正会在你还没感觉有多疼痛的时候就已经身首异处了……这样说比较血腥,我们还是说兰州拉面吧……
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超大质量不自转黑洞(超大质量史瓦西黑洞)
质量设置多大好呢?就1亿倍太阳质量吧,刚刚发布的人类拍摄到第一个黑洞视界面的M87星系黑洞就是这个大小 。65亿倍太阳质量黑洞的史瓦西半径大约192亿km,相比之下,冥王星轨道半径才60亿公里左右,也就是达到冥王星公转轨道半径的3倍多……在这样的半径距离上,引力梯度将非常小了,时空相对平缓,对于这样的大小的黑洞,在视界处的人体头脚2米的引力差将足够小,甚至不会比现在地球上大,这样的黑洞人体将能安全通过 。当人落入这样的黑洞,将看到视界慢慢变大并占满整个视野,然后眼前一黑……对于外界,你就进入永恒了,但对于你自己,你将快速向奇点陷落,随着加速下落,离奇点的距离越来越近,引力梯度将渐渐变大,时空弯曲越来越严重,最终你还是躲不过被拉成兰州拉面的命运……
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