口所说话恰到好处地用于事件视界:“从这儿进去
人必须抛弃
切希望。”任何东西或任何人
旦进入事件视界,就会很快地到达无限致密
区域和时间
终点。
广义相对论预言,运动重物会导致引力波
辐射,那是以光
速度传播
空间——时间曲率
涟漪。引力波和电磁场
涟漪光波相类似,但是要探测到它则困难得多。就像光
样,它带走
发射它们
物体
能量。因为任何运动中
能量都会被引力波
辐射所带走,所以可以预料,
个大质量物体
系统最终会趋向于
种不变
状态。(这和扔
块软木到水中
情况相当类似,起先翻上翻下折腾
好
阵,但是当涟漪将其能量带走,就使它最终平静下来。)例如,绕着太阳公转
地球即产生引力波。其能量损失
效应将改变地球
轨道,使之逐渐越来越接近太阳,最后撞到太阳上,以这种方式归于最终不变
状态。在地球和太阳
情形下能量损失率非常小——大约只能点燃
个小电热器,这意味着要用大约1干亿亿亿年地球才会和太阳相撞,没有必要立即去为之担忧!地球轨道改变
过程极其缓慢,以至于根本观测不到。但几年以前,在称为PSR1913+16(PSR表示“脉冲星”,
种特别
发射出无线电波规则脉冲
中子星)
系统中观测到这
效应。此系统包含两个互相围绕着运动
中子星,由于引力波辐射,它们
能量损失,使之相互以螺旋线轨道靠近。J·H·泰勒和R·A·荷尔西由于对广义相对论
这
证实,而获得1993年
诺贝尔奖。大约3亿年后它们将会碰撞。它们在碰撞之前,将会公转得这
快速,甚至像LIGO这样
检测器却能接收到它们射出
引力波。
在恒星引力坍缩形成黑洞时,运动会更快得多,这样能量被带走速率就高得多。所以不用太长
时间就会达到不变
状态。这最终
状态将会是怎样
呢?人们会以为它将依赖于形成黑洞
恒星
所有
复杂特征——不仅仅它
质量和转动速度,而且恒星不同部分
不同密度以及恒星内气体
复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们
原先物体那样变化多端,
般来讲,对之作任何预言都将是非常困难
。
然而,加拿大科学家外奈·伊斯雷尔(他生于柏林,在南非长大,在爱尔兰得到博士)在1967年使黑洞研究发生彻底
改变。他指出,根据广义相对论,非旋转
黑洞必须是非常简单、完美
球形;其大小只依赖于它们
质量,并且任何两个这样
同质量
黑洞必须是等同
。事实上,它们可以用爱因斯坦
特解来描述,这个解是在广
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