水库漏水时候形成的漩涡,是一个三维的锥形结构,但是这个3维锥形结构的2维水平投影是封闭的圆。对于生活在水面上的水黾来说,漩涡是一个只进不出的,具有不可逃逸范围的2维黑洞。
这说明一个问题:在高维度具有开放空间的结构,在低维度的投影可以是封闭的。在4维空间中具有的漩涡结构,在三维空间中的投影可以是一个封闭的球体,而黑洞就是这样的,由高度扭曲的封闭空间围成的球体。
》黑洞很危险吗?其实这要看大小。
在通常意义上,黑洞的结构是一个密度无限大的质点~奇点,和包围奇点的视界所构成的。
我们一般把视界的边界称为黑洞的边界,因为越过了视界,光线就再也没办法逃出来,人类也无法观测到其内部的情况。科学理论的探索,只能到黑洞的视界为止。15,000亿个太阳质量的黑洞,视界半径会达到0.5光年,视界边缘的重力加速度与地球表面的重力加速度,相当只有一个g。
直径100光年的黑洞,视界边缘的重力加速度可以忽略不计。
》所有的星系中心都有一个巨大的黑洞,无数的恒星围绕着大黑洞旋转。
旋转不仅仅是恒星的基本要素,也是所有星系的基本要素,越靠近旋转的中心越危险,从这一点上来说,与水面的漩涡或者是龙卷风非常相似。旋转和带电荷,会让黑洞视界外围的空间形成结构,这些结构会以9层妖塔那样的能量层出现。
●黑洞的精细结构图,显示出多个同心圆光环。
对黑洞的结构研究的最深入的,并不是广义相对论的创始人爱因斯坦,而是英国剑桥大学三一学院的数学物理学家霍金和彭罗斯等人。
》黑洞分成4种,不旋转不带电,不旋转带电,旋转不带电和旋转带电。
实际上在大自然中真实存在的黑洞,只有旋转带电的一种。1973年霍金证明了黑洞的面积定律:黑洞的视界面积在任何时候都只能增大。这意味着黑洞在任何时候都不会回吐质量。2016年2月11号,美国激光引力波干涉天文台首次探测到一起黑洞合并事件,29个太阳质量的黑洞和36个太阳质量的黑洞合并,双黑洞的旋转动能和引力势能,会以引力波的形式释放。
合并后产生了61个太阳质量的大黑洞,亏损了4个太阳的质量。霍金等人认为,黑洞内部有联通高维度的通道,所以质量会向高维度转移。如果从4维空间来观察黑洞,那么它就是一个不折不扣的漩涡,就是一个洞。我们用地球上的望远镜观察遥远的星系,会发现所有的这些星系都在做远离地球的运动,被称为星系的退行,退行速度只和地球的距离有关。
之所以观察到这种现象,是因为我们所存在的宇宙位于一个4维超球体的3维表面。
》德国数学家克莱因创造了一个克莱因瓶。
它是一个底部有洞的瓶子,并且这个洞又延伸到瓶子的内部。3维空间中的克莱因瓶是4维克莱因瓶的仿制品,瓶颈要穿过瓶身。4维空间这种现象不会发生,它代表着一个极度扭曲的空间,而且没有内外之分。
当一个黑洞带大量电荷且高速旋转的时候,黑洞的视界可能会变成一个开放空间,中心的奇点就会裸露出来。这个时候,如果外界的物体向奇点堕落的过程中,会走一条类光测地线。并且会困在这个扭曲的空间中永远不会掉落到奇点,类似克莱因瓶,永远只在光锥表面循环。
双黑洞合并的时候,通向更高维度的通道就会被打开。
》通道另一头连接着白洞,白洞的出口是高维度的宇宙。
质量和信息可能会从白洞中重新冒出来。这一点也和水库漏水水面形成的漩涡一样,掉进漩涡里的水必须有一个出口。这个出口可能就在我们身边,但是从宏观上我们感觉不到。白洞的出口延伸向更高的维度,并且在第6个维度又返回了我们的3维空间,这6个维度会以卡拉比~邱成桐空间的形式存在。
电子围绕着原子核的运动非常复杂,有观点认为电子运动空间是卡~丘空间,具有无质量分布的引力场。根据广义相对论,空间是因为物质而弯曲的。但是在卡~丘空间里,空间的弯曲不需要物质分布。
》在广义相对论的框架下,空间和物质是不可分离的。
物质之间的联系是光速,但是宇宙膨胀的速度可以远远超过光速。唯一能够解释这种现象的就是空间可以独立于物质存在,并且从更高的维度生长出来。而这些生产出来的空间会以微小的n维卡~丘空间形式充满在整个宇宙中。
如果把黑洞看成一个漩涡,宏观的物质掉入黑洞以后,会以微观的形式在本宇宙中释放,这种释放的结果就是真空具有能量的起伏。宇宙就在一吸一吐中,完成了一个循环。