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宇宙中最具能量且最極端的東西非黑洞莫屬 他們非常的詭異而且複雜

如果我們掉進黑洞會發生什麼事? 而他們究竟是什麼呢?

首先我們需要來聊聊空間與時間: 空間與時間是展開宇宙這齣好戲

的大舞台 但空間可不是一個固定的檯子，時間的流逝對每個人

及每個地方而言也不盡相同。簡單來說，他們是相對的 物質會扭曲空間

而扭曲的空間會影響物質的移動方式 把一些星球放在這個舞台上，舞台就會在他們之下下陷

這個奇形怪狀的舞台，包含了它所有的小彎曲和傾斜，賦予了我們重力

黑洞不只是將舞台彎曲，它們更像是像活板門 質量是如此巨大

以至於宇宙形成了一個改變規則的「禁區」

大部分的黑洞都形成於質量非常龐大的恆星死亡 我們在中子星的影片中解釋過

詳細的過程，簡單來說在質量巨大恆星的

最後一刻，他們會用幾乎四分之一的光速內爆塌縮

這囊括了非常大的質量，並且產生某種稠密到能打破

宇宙舞台的東西 一個質量是太陽10倍的黑洞只有

60 公里寬

如果你直視一個黑洞，它看起來就像……什麼都沒有 被他們控制住的空間

被一個無法被看見、一個單向的邊界擋著 我們稱之為事件視界

事件視界在其空間的區域周圍形成一個殼 一旦進入，便會永遠與宇宙的其他部分隔絕

而因為黑洞將空間過分的變形

就連光也逃不出他的影響 也因此沒有任何事物可以從內部送出任何訊息

要知道它實際看起來如何更是天方夜譚

我們之所以依舊能觀測黑洞是因為它們對物質的影響 物體可以繞著黑洞

就像他們能繞著太陽或是一個星球移動 許多黑洞都有環繞在事件視界外

由物質組成的光環 這些物質會變得非常炙熱

因為靠近軌道可以將物質加速至半個光速 任何微量的摩擦力

還有粒子的碰撞都會把他們加熱至10億度 讓這些在黑洞周圍的空間

反而極盡明亮之能事

如果你嘗試靠近它，會發生什麼事情呢? 或甚至直接在黑洞的裡頭?

首先，你會看見宇宙有史以來最奇特的哈哈鏡

物質並不是唯一繞行著黑洞的東西 重力實在太強，使著附近的光也繞著黑洞轉

如果你在事件視界外徘徊 在光子球層從任何方向望去，你只能看到…

你自己! 映入眼簾的會是自己的後腦勺

因為光從你的後方環繞了黑洞一圈回到你的眼中 而重力也會改變時間本身的流逝

重力越強，時光就流動的越慢

當你抬頭看著上方的宇宙加速，在遠處的人則會看到慢動作的你

如果選擇飛離黑洞，你會發覺已經宇宙已經逝去了上萬年的時間

可以說是一個詭異又不可逆的抵達未來之旅

而你所愛的一切也早已人去樓空

然而靠近黑洞可能是極度危險的事情 等待著你的是「義大利麵效應」造成的淒慘死狀

因為你的雙腳相較於頭部更加靠近黑洞

他們會受到重力更強烈的拉扯，並將你扯得分崩離析 而你越往下掉事情就越糟

拉力變得更強大，你的身體被扭曲得更薄更直 最後你變成一層薄薄的熱電漿

被黑洞狼吞虎嚥的吞下最後一口，從此消失無蹤

義大利麵效應是只發生在較小型的黑洞的風險 因為他們有更小的半徑

如果你到達了銀河系的中心還找到了一個超大質量黑洞

也許能體驗到穿過事件視界的感覺

當你接近事件視界，一個遠方的觀測者會認為你並沒有進入事件視界

只會看到你停下來還變暗了 最後從你身上反射出去的光緩緩的從事件視界溢出

同時，從你的角度來看 黑洞的空無正快速擴張

你能夠接收到的光源越來越少 無盡的黑暗將你包覆其中

直到宇宙在你眼中只剩下一個小小的光點

在這，事件視界內部，空間與時間非常破碎

這使得時空旅行不是癡人說夢 所以沒有東西出來可能是件好事

如果任何東西逃離事件視界可能造成各種 摧毀宇宙的時間悖論和問題

儘管事件視界很可怕，但它讓我們遠離那場鬧劇

你是否能夠活那麼久其實無關緊要 因為現在能夠確定的是

不久的將來你就會死於非命 在事件視界內部的空間

既彎曲又被包覆其中 不管你往什麼方向移動，你所造成的每次「前進」

都只會把你帶往黑洞的中心 嘗試要前往任何方向只會讓你更快

抵達黑洞中心 要想活久一點唯一能做的事就是：什麼都別做

在黑洞的中心，我們能發現奇點 所有物質穿越事件視界之後

全部被擠壓成一個無限小的小點

當物質永遠消失在黑洞裡之後，就再也沒有它們的任何記憶了

奇點使萬物都變成平等的 這其實可說是用了個很酷的方式

打破了宇宙的法則 如果你感興趣的話我們有做了一整支相關影片

但總而言之，任何事物靠得黑洞太近都會變成黑洞物質

聚集濃縮在奇點之中

由於物質相關的過去記憶都已經不可考 這代表黑洞只有三個特性:

他們的質量、旋轉、以及電荷，至於其他的都已經喪失了 在這方面，

它們很像基本粒子 這事實上說明了每一個宇宙中的黑洞

都是相同的 沒錯，它們的質量不盡相同，而有些比其他轉得更快

但如果我們將所有奇點都放進一個神奇的物理博物館 它們都會是相同的

就像電子一樣

但就如同基本粒子 奇點的特性是我們在理論上描述它們最佳方式

而不是對現實情況的精準表示

我們目前關於宇宙的理論，即廣義相對論 依舊無法描述或解釋它們

空間的曲度變得無窮大，緊密程度也無窮大 那我們的規則就不再適用

奇點並沒有任何表面或是大小尺寸 就像是宇宙版本的「任何數除以0」一樣行不通

所以奇點甚至可能不存在或者是與我們的認知大相逕庭

但這就是我們現在所知道的一切了，根據我們最好的預測

也參考目前最合理的時空理論

另外，基本上你聽過的任何有關黑洞的事情 包括這部影片

都是基於黑洞不會旋轉的理論 因為在數學計算上簡單許多

然而自黑洞從死去的星體中誕生 那些死亡的星體在最後一刻以極高的速度旋轉著

截至目前我們所知 所有的黑洞此時此刻應該都是在旋轉的

它們也是以大約90%光速的極快速度在旋轉

這事實上意味著，黑洞比我們想像得都更加扭曲

旋轉黑洞的奇點更是狂放不羈

旋轉使它們向外膨脹成一種環形奇點 這種旋轉是如此強大，以至於空間本身被拖曳

這在旋轉的黑洞周圍形成了另一個區域 我們稱之為「動圈」

而這是個無論你用盡全力也不可能保持靜止不動的地方

猶如洶湧澎湃的時空漩渦，無視你的意願強硬地讓你在浪潮之中

繞著它旋轉

好。 隨著周圍的宇宙逐漸凋零老去，黑洞會發生什麼事？

答案依然是：我們不知道 但基於目前對物理學的理解有一些想法：霍金輻射

在量子場論中，空間的真空隨著量子漲落而沸騰

這些張落反應不斷自虛無之中創造成對的物質與反物質

他們在彼此湮滅之前只會存在極短的一段時間 而當這發生在靠近

黑洞的事件視界時 其中一個粒子可能會掉入黑洞，因此不會產生湮滅效應

這個逃出生天的粒子就形成霍金輻射 無論如何，這個粒子的質量一定

來自於黑洞 所以黑洞會縮小並向四周輻射發散

霍金輻射不是掉進黑洞的東西 它是新的東西，並從中竊取質量

隨著黑洞的縮小，霍金輻射變得更強且愈來愈快

直到最後殘留的一點在一個好似核爆一般的高能閃光之下

消散殆盡 然後，就什麼也沒了

不過這並不會在很長很長的一段時間內發生 一個擁有跟太陽相同質量的黑洞

能夠存在10的67次方年 也就是說它需要花上一百億..億..億..億..

億..億..億..年 (譯: 換算成中文真難lol) 才會失去0.0000001%的質量

但絕大多數的黑洞質量都遠大於太陽 星系中心質量最大的超大質量黑洞

可以存活10的100次方年 那樣有多長? 試想像一個沙漏

每一粒沙都對應到宇宙中的一個粒子 每100億年才會有一粒

沙掉落到沙漏下方 就算我們等著全部的沙都落下

所流逝的時間甚至不到這些黑洞生命週期的百分之一

很難有一個適當的概念讓大腦掌握像這樣的時間尺度

我們會真的了解黑洞嗎? 真正的了解其內部發生了什麼事?

無人知曉 我們只能從外部管中窺豹，而目前的有關理論也可能是錯的

不過有所不知也沒有關係 這只意味著還有許多事情值得去完成

意味著仍有許多謎團懸而未解，還有重要的點子值得我們思考

這就是為什麼人類從事科學研究 直至最後至少能夠確定在一切消亡之前

我們還有大把的時間去思索這些事情

如果你想繼續深入思考黑洞的話 可以透過得到

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像是我們的黑洞資訊海報，它教你所有的黑洞基礎知識

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並可能最後讓你需要一個溫暖的擁抱 為了這種情況，我們製作了一個黑洞&白洞布偶

要是這樣還不夠，我們也剛釋出了穿起來超級舒服的太空襪

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譯:Louis Tsai