在黑洞活了一小時回到地球,地球過了多久?

地球上有時差,

宇宙當中是不是也有呢?

時間相距多遠呢?

根據廣義相對論,對於處在不同強度的引力場中的觀察者而言,時間流逝速率是不一樣的,弱引力場中的觀察者會測得強引力場中的時間過得更慢,這就是引力時間膨脹效應。由於黑洞附近的時空受到了強烈的扭曲,而地球附近的時空受到彎曲的程度較小,所以地球上的觀察者會認為黑洞附近的時間過得很慢,並且越靠近黑洞,時間流逝速率越慢。

由於黑洞強大的潮汐作用,人在接近黑洞事件視界的過程中,身體不同部位受到的引力作用相差很大,從而導致身體被扯碎,俗稱“義大利麵條化”。因此,正常情況下,人是無法完整地近距離接觸視界。但我們可以考慮靠近黑洞的情況,如果有人乘坐宇宙飛船在黑洞周圍飛了一小時,那麼,地球上的人會認為宇宙飛船在黑洞周圍的飛行時間遠不止一小時的時間,具體多少要看有多接近黑洞。例如,在《星際效應》中,一顆行星近距離環繞黑洞執行,在這顆行星上過一小時,等同於在地球上過了七年,引力時間膨脹效應相當顯著。至於被視界包圍住的時空,我們還沒辦法知曉究竟是怎麼回事。如果不考慮人被黑洞撕碎的情況,在黑洞視界附近待一個小時再回來,地球上早已是滄海桑田。

事實上,引力時間膨脹應在地球上也能表現出來。例如,由於GPS衛星遠離地面,受到的地心引力相對較小,導致GPS衛星攜帶的時鐘每天比地球表面上的時鐘快了45微秒,這個誤差對於定位而言是不能忽略的,必須要消除掉。

黑洞,其實本質上與地球沒有什麼區別,也是一種天體,只不過質量和引力極大,以至於什麼事物都逃脫不了它的“魔掌”,被黑洞強大的引力捕獲!

所以從這點上來看,我們是無法在黑洞上活上一小時的,它無比強大的潮汐引力會瞬間把我們撕碎。理論上我們只能儘量靠近黑洞,但是不能越過黑洞的“事件視界”,否則我們將永遠回不來了!

根據愛因斯坦的廣義相對論,引力的大小可以影響時間的流逝,引力場越大時間流逝就相對越慢。所以距離黑洞越近感受到的引力就越大,時間流逝就越慢!

科幻電影《星際效應》裡面主人公在黑洞附近過了一小時,地球上就過去了7年!所以理論上可以去距離黑洞更近的地方帶上一小時,地球上的時間會過去更久!

但同樣是《星際效應》,最後男主角穿越了黑洞,不過他沒有被黑洞的強大潮汐引力撕碎,而是進入了五維度時空!不過這種情節已經屬於科幻的範疇,不再屬於科學!

對於科學家來說,黑洞一直是一個未解之謎;對於普通大眾來說,黑洞更是帶有許多神祕的色彩。有人會有擔心和疑問,如果人掉入黑洞,究竟是會被立即撕成碎片,還是會安然無恙毫髮無損?沒人會知道答案。

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愛因斯坦曾經告訴我們,重力會導致時空扭曲。當一顆超大質量恆星燃料燃燒殆盡的時候,就有可能產生某種足以導致世界扭曲的極端密度。當它的質量衰減到一定程度時,就會向內塌陷,空間也就隨之扭曲。引力場變得異常強大,以致於沒有任何光線可以逃離,就會使得原恆星所在區域變得異常黑暗,也就是所謂的黑洞。黑洞的邊界可以抵消光線企圖逃離的力量。越接近黑洞邊界,越是無處可逃。黑洞邊界充滿了能量,邊界的量子效應產生了熾熱粒子流,並向周圍的宇宙空間輻射開來,這就是所謂的“霍金輻射”,這是以著名物理學家史蒂芬-霍金名字命名的。在足夠長的時間內,黑洞將輻射消耗完自身的全部質量,並隨之消失。

如果你能夠深入到黑洞之中,空間將變得越來越彎曲,直到黑洞的中心,空間就已變成了完全的扭曲。這是一種奇怪的現象,因為時空已經不代表任何意義,我們所知道的物理學定律將不再適用。黑洞中究竟發生了什麼?沒有人會知道。黑洞的內部,一直是一個謎。
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假如你意外掉入了宇宙中的某個黑洞,將會發生什麼呢?首先,讓我們假設你有一個名字叫安妮的同伴。當你在掉入黑洞時,她正處於安全的範圍以外,而且親眼目睹了這恐怖的一幕。從她的角度來看,所有事情都將變得極為神奇、怪異。

黑洞邊界並不是某種固體障礙。

當你向黑洞的邊界不斷加速掉落時,安妮會看到你的身體不斷伸長並開始扭曲,就好比她正通過一個巨型放大鏡在觀察你。此外,你距離邊界點越近,你前進的速度看起來變得越來越慢。你也無法向她喊話,因為那裡沒有空氣。當然,你可以用你的手機向她傳送閃光訊號,比如摩爾斯電碼。不過,你向她傳送的訊號可能會傳輸很慢,很遲才到達她那裡,因為光波也被拉伸扭曲,並被降低了頻率,比如這樣,“一切都好,一..切..都..好,一…切…都…好,……”。當你到達邊界點,安妮看到你變得靜止,就像是有人按下了停止鍵。你靜止在那裡,沒有任何動作,身體沿著邊界不斷拉伸,並被熾熱的火焰所吞噬。在安妮看來,因為空間的拉伸、時間的停止以及霍金輻射的火焰,你已經慢慢地消失了。甚至在你越過黑洞的邊界之前,你就已經化為灰燼。

在為你準備葬禮之前,讓我們先忘記安妮,再從你自己的視角來回顧整個過程。在你自己看來,是不是也有更加神奇的事情發生呢?答案是沒有。當你向這個宇宙中最為不祥的目的地不斷加速前進時,你沒有任何碰撞或不安的感覺,當然沒有拉伸、變慢的變化或可怕的輻射。那是因為你正處自由落體運動過程中,你沒有感受到任何重力,這也是愛因斯坦所認為的自己“最愉快的想法”。

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霍金輻射自黑洞邊界噴出。

畢竟,黑洞的邊界並不是漂浮於太空中的一面磚牆,它是透明的、無形的。黑洞之外的觀察者無法看透它,但是對你來說不是問題,因為你並沒有感覺到那個邊界的存在。當然,如果黑洞較小,你就會遇到難題。如果你的腳部的重力遠大於你頭部的重力,那麼你就會被拉抻成一段義大利麵條那樣的形狀。不過,幸運的是,你遇到的是一個大黑洞,一個比我們的太陽要重數百萬倍的黑洞。因此,那種會將你拉成義大利麵條的引力差別已小到足以忽略。

一旦掉入黑洞,你將永遠無法出來。

事實上,在一個足夠大的黑洞中,你甚至可以正常地度過餘生,直到抵達黑洞的奇點時死亡。你也許會想,這樣的生命究竟正常到什麼程度?畢竟你會被吸入時空裂縫,會違揹你的意志,更無法回頭另擇出路。但是,你要考慮到,你的感受並不是來自空間體驗,而是來自時間。時間只能向前,永遠無法回頭。這並非僅僅是一個類比。黑洞扭曲了時空到一個如此極端的程度,以致黑洞內部的時空完全互換了角色。從某種意義上講,是時間將你拉到了黑洞的奇點。你無法轉向,也無法逃離黑洞,就好比我們無法回到過去一樣。

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暫不說其他因素,按照廣義相對論,引力場越強的地方時間過的越慢,由於題目裡的一個小時是你站在黑洞附近時間,比如手錶分針轉一圈,相對而言,地球上的時間正在極速流逝,可能是一年,也可能是一億年。

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開頭說的黑洞附近,實際上是指黑洞的事件視界,這是一個空間範圍,如果有物質踏入事件視界的邊上,那就再也逃不出黑洞了,包括光。因此題目中的“你”應當是站在事件視界外面一點點,否則你是不可能再健康的完好的回到地球。

就如狹義相對論有時間膨脹公式一般,這裡的時間變慢也是有公式的,如下圖1539757207-8851-LzdiY2UwMDA0MWUxODFjNDE1Nzg4

這是一個史瓦西黑洞附近的時間變化公式,對於地球附近也可以用這個描述,比如GPS就考慮到了這點,因此它的時間需要用相對論來修正。

出題是一種理想狀態、答題也理想狀態:即、如果從地球出發時效好了鍾(萬態不變的絕對理想鍾)帶在身上、去一趟黑洞、然後安全的返回地球、兩地分秒不差!就象地球上你不管到哪個國家時間都不會錯一樣!如果帶上原子鐘、那就是愛因斯坦說的鬼魂時間了。因為這兩種情況是不一樣的、前一種情況是用人類時間本質的靈魂去統帥鐘錶、(全世界效好了的同時性)而愛因斯坦是以鐘錶的外在形式取代了人類時間的大本質!還有另一種情況:如果你不帶鍾、單靠人類的測量、你什麼時間也得不到有關你想知道的伩息!這兩種情況都不妙、因為它們都是以物質的方法作為衡量時間的標準!所以不能是理想的時間!但愛因斯坦的時間更不靠譜、這都是因為:人類還沒有任何辦法去做一種最理想的(在任何物理狀態下都精準無比的)鐘錶、或者擁有無限速度的訊號去測量、所以才出現了今天不可調和的“相對性”矛盾、依人類對時間的理想定義、時間一定是全宇宙絕對的、公認的、統一的(牛頓時空觀)在任何吋候都無矛盾性的衡量單位、但現實的物質世界裡!你永運做不到!因而時間是相對的、它是隨物質運動的變化而變化的!但是:我們一定不要忘了、人類需的時間是一種理想的追求、是一種高度統一的約定、不管什麼外在原因、我們暫時達不到理想效果、但我們也決不充許象愛因斯坦那樣隨意丟棄人類對時間的宗旨、就事論事、把人類的時間隨風倒浪、盡情的物理化、數學化(維度化)妖魔化!因為愛因斯坦只證明不存在絕對的時間、而我要強調人類又需要絕對時間的衡量制度、老愛說沒有、我說非有不可、最後把相對論做為工具、把他的相對論效應從自然約定中扣除、剩下的完全就是絕對的時間了!也不至於今天這樣、愛氏成為了破壞制度的典範!在前狹義相對論做的挺好的、相對性只做為修正時空的好工具(上高中你可以感受得到)但到了廣義相對論、愛氏再也不談制度的事了、好象時間就是鬼魂、完全是相對的、沒有正確不正確之說、才使我們今天人類幾千年才達成的時間共識受到了空前的挑戰!以上的問題如果按照廣義相對論你到黑洞的時間為零、但要按人類理想的時間、分秒不差!謝謝邀請!謝謝拜讀!

愛因斯坦最不該做的事情,就是把不是實質物質性的空間和時間實質化,變成可以隨意改變形狀、拉伸和壓縮,從而造成理解障礙。時間本無間隔大小的限制,但是人為的規定了一個標準間隔,就不可以再隨意改變定製。雖然不否定宇宙間存在不同環境條件會表現出時間差異的現象,但這隻能說是在不同環境條件物質特性發生了變化,而不是時間間隔發生了變化。比如一塊形成存在了一億年的石頭分成兩半,一半放在地球上,另一半放在黑洞裡。一億年以後把這兩個半塊石頭進行斷代,就會發現在地球上的半塊石頭存在了兩億年,而放在黑洞裡的石頭斷代的結果可能還是一億年。這樣的結果明顯與兩個半塊石頭實際存在的年限不符,這就是相對論隨意改變時間規則的結果。而且假設宇宙是在同一時刻形成的,現在我們分別在各個天體取樣斷代,得出的結果就會是,越是質量大的天體形成並且存在的時間越短,月球比地球存在的時間更長,木星、土星比地球存在的時間更短。以此推斷的任何天體存在的時間都不能準確的反映出事實存在的時間。因此也就總是會有本題類似的問題出現。

事實上所有表現出時間改變的現象,實際上是物質運動性質發生了改變。這種性質的變化產生了時鐘走時變慢,物質衰變的速度變慢等等現象。只是現在還找不到不受各種環境條件變化影響的物質材料製造出始終都能保持精確走時的時鐘作為時間的標準。

時間是基於我們掌握的地球自轉公轉上衡量人類作息、便於記錄各類事件發生的點, 不存在快慢!黑洞是未知領域 時間概念是不適應的(只能做參照,比如你在地球活地球時間100年,在黑洞可以活地球時間10000年,那是因為黑洞裡新陳代謝慢了100倍罷了,換個方式我們也可以認為黑洞時間慢了100倍!但是時間還是滴答滴答一秒秒走) ,在理想狀態假如能進能出,有兩個結果,第一 黑洞出來後馬上回到地球多了一個將來或過去(老年或童年)的你 那是你時間穿越了 ,如果沒多出來你,你只是失蹤後又回來了,你發現你沒變你朋友都老死了,那麼就是你在黑洞也已經生活了漫長的地球時間很多年,新陳代謝比地球慢了很多倍罷了

這個問題本身就有問題,在大質量黑洞附近的引力變化得非常劇烈,靠近它你會被撕裂(由於你的頭部受引力小,腳部引力大),更不用說你能到達黑洞上了。(有關這一類的問題,你可以看看《時間簡史》)

有些時候並不是丟擲來一個問題就算完了,我們需要抓住問題的本質,考察問題的合理性,考慮如何簡化問題。

對於你提出來的這個問題,本質來看應該是想問超大質量天體附近的時間膨脹效應。問題的合理性我上面分析過了,顯然提出的問題是不合理的,所以我覺得應該把黑洞換成超大質量天體。如何簡化問題?這個問題幾乎沒有給什麼有用的資料計算,所以給出大概的結論就可以了。我考慮用一個在地球上的與宇航員同歲的人做對照,比較宇航員航行回來後兩個人誰老一些。這就非常簡單了,顯然是在大質量天體附近航行的宇航員年輕。

科學家可能時間的概念都沒搞清楚,如果我在黑洞裡待到地球正好自傳一週,瞬間回到地球。科學家請告訴我時間怎麼就不一樣了。這就證明了時間是永恆的。不會變慢也不會變快更不會停止。

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承邀。

相對論最偉大之處就是更新了人類的時間與空間的觀念。從前人類一直認為時間是記錄世界上所有物質運動進化的尺度。是不變的。現在,時間是可變的,時間可以跟據觀察者處於的空間位置,速度,或特殊環境,而變化。

這樣一來雖然讓人們有點無可適從。但對於科學家好處是很大的,它可以協助科學家們解釋了他們無法用資料解釋的宇宙現象。

據說黑洞也是科學家們從未見過的一個宇宙現象,於是從名為黑洞有時改為灰洞,還據說還有白洞之說。科學家們一直以嚴謹態度著稱,把一個不能觸及無法探測大概隱約存在的,天然未知現象稱為黑洞戓灰洞甚至是無洞。

而所說的黑洞究竟是什麼能量,時間適不適用在黑洞裡存在也是無法知道的。所以,當你假設進入黑洞一小時是什麼時間,是地球時間還是太陽時間還是宇宙時間。如果你的假設是地球時間,那麼進入黑洞後那個人必須按地球時間來算,那麼他進入黑洞一個地球小時後必須出來。

當然,你進入黑洞後所有帶地球計時器會停止或會快速運轉不準確,建議你摸著自己的脈搏數心跳,如果你在黑洞的心跳正常的話(如果不正常,你大概也不存在了,這假設也結束了)你數定自己的心跳大約360次跳出黑洞。那麼你進入黑洞為地球時間大約一小時,當然,地球同你一樣也是過了地球時間一小時。

之於科學家時間,宇宙時間,或愛因斯坦時間我不會算。

有解決你的疑惑嗎?

宇宙真是個奇妙的地方對吧!

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