一个关于黑洞引起的时间扭曲的爱情故事
黑洞引起的时间扭曲的爱情故事 基普・S・索恩[美]著的《黑洞与时间弯曲》(湖南科学技术出版社 2007.4)第11页(第一章 序幕:黑洞之旅)说:“黑洞的巨大引力彻底扭曲了黑洞内部和附近的空间和时间的几何,仿佛放在一张橡片上的沉重的石块扭曲了橡片的几何。” 第12页中又说:“空间在奇点附近可以极端卷曲,这样,混沌区域可能在不足1厘米的周长下有几百万千米的半径,就象重重的石头把橡片混沌的尖端砸得远远的,而区域的周长却是短短的。” 第82页(第二章 空间和时间的卷曲)说:“黑洞附近的引力时间膨胀是巨大的,如果洞有10个太阳重,那么在离黑洞视界1厘米的离度上的时间流将比远离视界的时间流慢600万倍,而刚好在视界上的时间流则完全停止了” 果真如此吗?我不相信,《旦论 方法思维与时空观》(2008年,成都天地出版社,刘邦银著)关于时间和空间的讨论(旦论思想)否定这种相对论思想。下面对前述3个论述逐一反驳。 我们认同现在一致研究肯定的,黑洞是一种空间中不发光的、体积小但是引力无限大的星体;是恒星死亡后塌缩形成的,最后消亡于自身的爆炸;黑洞在生存过程中是不断吸并进入其引力范围的所有空间物质。黑洞引力范围的外边界称为视界。 反驳一:“黑洞的巨大引力彻底扭曲了黑洞内部和附近的空间和时间的几何,仿佛放在一张橡片上的沉重的石块扭曲了橡片的几何。” 《旦论》的观点是:无论黑洞的引力有多大,黑洞内部和附近的空间和时间都不受影响,改变的只是黑洞物质。 黑洞作为一种星体,有自身的客观存在空间,即黑洞所作用的空间范围,包括实体空间、直接空间和影响空间。由于黑洞在生存期间只吸收周围物质,不向外发散物质,因此,黑洞没有影响空间。这里,直接空间是黑洞的引力作用的空间范围,这个空间范围的外边界就是视界,视界内受黑洞引力作用,视界外不受黑洞引力作用。 如果有一个星球不小心进入了黑洞的视界内,被黑洞的吸态融作用了――黑洞的引力把星球向自己吸引,最终成为黑洞星体的一部分。在这个过程中:星球向黑洞靠近的速度是由慢到快、直到有一个极限的无限快;星球物质受到黑洞的融作用,内部结构被重组,成为黑洞的物质来源。这个过程只是有极限的无限快地改变星球物质,而没有改变黑洞内部和附近的空间与时间。见下图: 上图,横轴是时间流,均匀时刻地流过,对应于空间景象的演变,一个空间景象决定着一个时间刻度,如图的9个时刻还可以按空间景象的微小演进进程划分得无限小的时刻。时刻点间间隔是相等的,与空间景象演进的状态一致。纵轴表示黑洞与星球所处的空间范围(0 y)。 在黑洞引力下,星球向黑洞靠近,速成度越来越快,直到完全被黑洞吸并。上图中,竖点虚线顶点表示星球所处的空间位置,长度表示星球的速度,在时间刻度的2开始是不断地加速,即瞬时刻的速率不断加强。这是由于在黑洞的直接空间范围内,越离黑洞表面近,引力越大。竖点虚线长度也表示星球在瞬时刻移动的空间距离增大。 在这个过程中,星球空间被瓦解:星球的实体空间(星体表面为界)开始变形,被拉裂,甚至物质分解向黑洞撞上去;星球直接空间(星体的吸态、抗态所作用的空间范围)也开始发生变化,直接空间外延形向黑洞一面拉拢,面在背面则不断收缩。这个过程有如下特征: (一)星球和黑洞所处的空间区域并没有变化。上图,星球从时间2开始受到黑洞吸引,空间维向(空间轨迹)发生原来的偏移而转向黑洞;到时间6,星球被黑洞吸并,这个时间过程中――即黑洞吸并星球的整个时间过程――这个融作用(事件)的全部,都是在空间范围(0 y)内,即黑洞的内部也是处于(0 y)内。 (二)随着星球向黑洞靠近,星球的物质结构发生变化,打破了星球原来的物质结构,直到并入黑洞后,成为物质粒子密度无限大。但都是在(0 y)范围内,并且(0 y)的量没有变化。 (三)随着不断向黑洞靠近,星球的实体空间、直接空间、影响空间都在持续发生变化,由原来的形态开始变形,然后瓦解直到消失。这到是象“仿佛放在一张橡片上的沉重的石块扭曲了橡片的几何”。 (四)黑洞吸并星球的速度越来越快,但是所处的时间刻度并没有变化,依然是从2开始延着时间自己的刻度逐个景象地延续。即黑洞吸星球的过程中、黑洞内部的引力对星球的作用与时间无关。 (五)从黑洞内部与外部的融作用事件看,表现在持续演进的相邻空间截面景象中,是截面景象的图画变形更大。就如摄影,每秒固定摄影50帧,如果动作慢且手脚比划幅度小,则相邻的摄影帧之间图象变化不大;如果动作速度快且手脚比划幅度大,则相邻的摄影帧之间图象变化就大。 (五)无论黑洞内部,还是附近的空间,也或是黑洞视界内或外,或在黑洞吸并星球的整个过程中,都中有一个“物质演进的过程”――由不同的空间景象截面相延过程。“物质演进的过程”的空间截面越薄,对应的时间刻度越小,但是这个时间延的长度是不变的。即黑洞内外的事件,都不改变时间的顺延性。所以,黑洞的任何融作用事件,都不会改变所处的空间量与时间流。 反驳二:“空间在奇点附近可以极端卷曲,这样,混沌区域可能在不足1厘米的周长下有几百万千米的半径,就象重重的石头把橡片混沌的尖端砸得远远的,而区域的周长却是短短的。” 《旦论》的观点是:空间在黑洞内的奇点附近,物质的密度极高,但这与空间无关。 上图,比如星球的直径是400公里,被黑洞吸并后,物质结构发生了变化;物质密度变得更大,直到融入黑洞内,构成黑洞星体的密度。这表现出来的现象是: (一)星球原来的实体空间是400公里,是由于没有强吸态的融作用;实体空间变小了,是由于有了自身内部的融作用或外部的融作用,后者如黑洞的吸态融作用。从两种情况看,一是星球没有黑洞的吸并融作用,由星球自身内部的融作用事件引起密度变大,这样星球的实体空间就可能会从400变成200或更小。二是星球受黑洞的强引力吸并,从外部作用使星球物质结构发生变化,导致星球的实体空间从400变成200或更小。 (二)在黑洞吸并星球的过程(2 6)中,星示向黑洞靠近的速度不断加快直到有极限值的无限快。这个过程中,星球的空间表现到象“重重的石头把橡片混沌的尖端砸得远远的,而区域的周长却是短短的”。但是,与空间无关。 (三)星球加速成向黑洞靠近有过程中,表现在空间截面中,是星球的图象不断变小或分解。 (四)黑洞内,物质密度的就化只是引起物质体的实体外延变化,但是这个变化不改变空间量。即“在奇点附近”,黑洞的引力和物质密度改变,只是黑洞物质体内的事件,就是引起黑洞的实体空间变化,也不改变空间的量。在时间过程(2 6)中,黑洞的引力、吸并星球等任何融作用事件,都不改变空间(0 y)。 反驳三:“黑洞附近的引力时间膨胀是巨大的,如果洞有10个太阳重,那么在离黑洞视界1厘米的高度上的时间流将比远离视界的时间流慢600万倍,而刚好在视界上的时间流则完全停止了” 《旦论》的观点是:无论黑洞有多大,或在黑洞附近、视界附近,都与时间流无关。引力不会改变时间。 上图,黑洞处于中心,虚线圈是黑洞引力作用范围,虚线边是视界。箭头由两部分组成,处于虚线圈内上实线,表现黑洞的引力从外向内是持续增强的,处于虚线圈外的箭头的虚线部分表示是黑洞庭湖视界外,没有黑洞引力。 (一)引力空间和时间无关,属于物质的基本属性。在上图中,从视界外向视界内持续靠近黑洞,直到黑洞的表面,是引力不断加强,但是并不引起空间的变化。无论黑洞的引力如何变化,;黑洞还是处于空间(0 y)中,不会改变空间(0 y)的量。 (二)任何物质处于黑洞视界上,物质还是物质,处于空间(0 y)中的黑洞的视界上,任何物质融作用的演进,都形成空间截面景象,由一个时间刻度对应。即无论是视界上,还是视界内外,都与时间流无关。时间还是自然地按自己的固有属性延续。 (三)星球从视界外穿过视界撞向黑洞,如果引起时间流变化(膨胀或收缩),就不会产生后来的融作用事件了。假设星球撞向黑洞过程中,来到了视界处,这时,时间流停止了,时间流停止就意味着空间截面景象固定不变――融作用事件进程停止,那么星球运动到此为止就停下来――星球就不会撞向黑洞。换句话说,就是引力的视界可以改变融作用事件进程,其实,在视界这个空间区域,是没有 “停止融作用事件进程”这个能力的。这是矛盾,反过来说明:星球处于黑洞的相对什么位置,都与时间无关,引起的只是空间景象变化。 总之,上述基普・S・索恩的三个时间膨胀理论问题存在于将客观存在空间,与空间的概念混淆了;将引力、移动、速度这三种物质之间的融作用特征或现象,与物质之间的融作用本身混淆了。 客观存在指物质或事件,客观存在空间指任何物质或事件都有身的固有性、基本特征、附属特征和表现,其物质实体、特征、现象所触及的空间外沿边内就构成客观存在空间。融作用是物质或事件之间的全部关联含义,包括吸态(吸态的固有属性就是引力)、移动、速度等特征、现象。
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