科學家告訴你:你在太空中時,沒人能聽見你的尖叫聲;但如果你正跌落一個黑洞時,不僅別人聽不見你的尖叫聲,連你自己也聽不見自己的叫聲!
根據所謂的「漸進寂靜假設(asymptotic silence hypothesis)」,在黑洞附近的時空會變得異常扭曲,因此任何訊號,包括光和聲音,都不能傳播到任何可以察覺的距離外,即使是從你的嘴巴傳至耳朵也是一樣,所以將完全聽不到任何聲音。
在2005年2月11日出版的物理評論快訊(Physical Review Letters,PRL)中(Phys. Rev. Lett. 94, 051101),美國邁阿密大學(University of Miami)Lars Andersson等人利用電腦模擬從大霹靂奇點產生的二維時空,讓不同區域的空間可以用不同的速率擴張。結果發現不僅是黑洞的奇點(singularities),甚至是在大霹靂(big bang)起始點的當時,上述的假設都可以成立,也就是說,他們的模擬可以捕捉奇點大部分真正的行為模式。這對瞭解「奇點」的概念很重要,而且可以在相對論(大尺度)與量子力學(小尺度)之間,取得一個比較正確而和諧的解釋。
所謂的奇點,是指在非常小的空間中,集中了非常大的質量;科學家認為大質量恆星生命末期塌縮之後,便會形成一個這樣的奇點,也就是黑洞。但是,到目前為止,科學家對奇點的詳細性質,只能從宏觀廣義相對論來理解;但完整的廣義相對論方程式非常複雜,科學家為了要解開方程式,往往必須簡化許多數學或物理性質。
不過,俄羅斯科學家曾在1970年代推測:基本上,所有的奇點都存在「漸進寂靜」的現象;也就是說:當你朝奇點逼近時,由於附近的時空結構相當扭曲而混亂,往往在瞬間就有非常大的改變,因此任何訊息都只能在一個非常微小的距離內傳播,然後就會遇到傳播的極限,所謂的「作用圈(sphere of influence)」。在宇宙大霹靂的簡易模型中也存在奇點所造成的漸進寂靜狀況,對現代宇宙論有重大影響,但往往被愛因斯坦相對論的複雜性限制住。
Andersson等人的模擬的時空擴張,就如同電影中時序顛倒的播放一個觀測者落入黑洞時會見到的景象,只是他所看到的結果並不只依循時間一個方向。這個結果,不僅證明了俄羅斯科學家的假設,而且他們發現落入黑洞的過程中,觀測者行過的軌跡可以不只一條,每一條的差異性都非常大;這種怪象稱為「spikes」,很難證明,但可能與在微觀尺度下的相對論有關。然而微觀尺度往往受量子力學主導。現今有好幾個重力量子理論認為:在微觀尺度下,時空並不是平滑連續的,而是像不連續的格子狀,粒子必須從一個點跳到下一個點。如此一來,相對論與量子力學,或許彼此間就可以相互關連。除了奇點的性質外,Andersson等人還預測大霹靂所造成的spikes,應會造成重力波,而且將來科技再繼續進步,就可以偵測到這種spikes造成的重力波。
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