如果黑洞视界外是扭曲压缩空间，那黑洞视界内一个黏黏人观测到的会不会是黑洞里的空间边界在超光速膨胀?
2024-11-19 阅读 9
更新于 2024年11月22日
首先，宇宙在晚期正在经历加速膨胀并不是猜测，而是天文学观测得到的结果。在几十年的研究中，人们仍然不清楚这一现象产生的具体原因，并因此引入了暗能量理论，引力修正理论等一系列学说尝试进行解释，当然这都是后话。
我们先来看你的问题，既黑洞事件视界周围的时间流速问题。这首先要求你对广义相对论有一定的了解，在广义相对论中，时间和空间是不可分的，任何对于时间和空间的单独描述都是片面的。那么，简单来说，黑洞附近时间“变慢”是由于广义相对论中的“引力时间膨胀效应”所导致的：
这个公式中，t是黑洞旁的“你”所看到的时间，称为“固有时”，T则是在一个静止的其他参考系中的“我”所看到的时间。G是引力常数，M是天体质量。由这一公式我们可以清楚的看到，在质量极大的黑洞周围，GM的值非常大，既1-2GM/rc∧2的数值接近于零。那么，“你的时间”t相对于“我的时间”T来说，就十分小了。这就是说，我的时间过了十秒，你的时间却只过了0.000...01秒，在我看来，你也就静止不动了。
我们可以通过这张图片来理解，黑洞周围的空间不再平坦，而是被它的引力拉长，那么在我们速度相同的情况下，在这张图片中，我走过两个格子所用的时间和在黑洞旁的你走过两个格子所用的时间就不再相同了，因为你需要走过两个“被拉长的格子”，因此会看起来更慢。但你自己感觉的时间和空间是正常的，只是相对于我变慢而已，在黑洞边缘，由于过于扭曲的空间，格子变得越来越长，我看到的你的时间甚至会停止，也就是说，我只会看到你停在边界，永远也看不到你进入黑洞中，但是你自己实际上是可以穿过边界进入黑洞的（假设你足够“强壮”的话）。这就是说，时间的快慢，只是相对的。
所以，在黑洞中的生物如果看得到外面的东西话，时间上是会加速的。但是他们对于他们自己的时间来说，仍然是不会改变的，他们看到的黑洞边界仍然是以正常的速率膨胀。至于超光速就更无从谈起了，我们的宇宙即便在加速膨胀，也不可能超越光速（除非现代物理学崩塌），因为上面的“引力时间膨胀效应”和相对论中的很多结论就是要由光速不变推导的，如果想要深入了解，还是需要具体的看一看相对论的书籍。
新人作者，期待大家指正。
