先看看二維情況,設想一個柔軟的平面(膜),有很多小珠子在上面滾來滾去,小珠子越重,平面被向下壓的幅度就越大,周圍的質量不如它的物體就越容易向它滾動過來。
“假設這些質量比較小的珠子本身有一個方向的均速運動(真空沒有阻力),它們會圍著大質量的物體作圓周(橢圓)運動,這個運動形式由引力造成。”
在沒有引力的情況下,慣性會使這個珠子一直做勻速直線運動。引力改變了珠子的速度大小和方向,從而使珠子圍著大質量物體做圓周運動。在極端情況下,如果珠子與物體的連線方向正好與珠子速度方向垂直,且引力剛好與在此距離此速率下保持勻速圓周運動所需的向心力相等,珠子才會做勻速圓周運動。
他們的組成系統產生了星系。
引力其實是這個平面(也就是空間)的扭曲程度的一種描述,它本身並不是一種力。
那麼假設有一個質量超大的物體(一個體積巨大的坍縮的星體),因為密度無限大,因此造成的引力集中於一點,超過了這個柔軟平面的支撐力,把它無限向下壓並且穿透了它(是不是真的穿透了沒有人知道,因為沒人到達過那裡也不可觀測,所以我只是假設),變成了一個破洞,這就是所謂的奇點。它的體積無限小,所以質量超大的情況下對空間的撕扯力又無限大,就像一根針在我們的空間上紮了一個洞,開啟了向更高的維度前進的通道。
這個洞造成了我們的空間所有靠近它的物質都不可避免的向它跌落,除非你速度足夠大並且離開它足夠遠。由於光速有上限,所以我們可以很容易地算出來我們必須離它多遠以什麼角度運動才不會掉到這個洞裡去。
這個洞開啟的時間越久,掉進去的東西就越多,由於每一個掉進去的東西都無限接近奇點,所以他們的體積都變得無限小,密度都變得無限大,會不會對這個柔軟的平面施加更大的撕扯力而使黑洞的體積變大呢?很有可能。就像你沒事老扯褲子上的破洞,它是會變大的。
但既然跌落進去的物體都落到了另一個更高的維度去,那麼我們在我們這個維度計算出來的黑洞質量和能量就不再是一個封閉系統的數值,那麼質量和能量不守恆也成為必然。這個時候去計算密度或引力反正都是無窮大,是沒有區別的,我們所有的物理學公式都廢了。上面有一個回答說到盆子裡破了個洞,裡面的水都流走了,很形象。
由於我們的所有觀察裝置觀測東西的形態,不論是光線還是電磁波,其返回速度都不可超越光速,而光速在我們的世界是有上限的,當有限速度的光線想從一個黑洞裡射出來的時候,它做不到,因為所有的東西在落向奇點的時候,都是從有限體積向無限體積發生變化,所以這個過程中的空間被奇點無限地拉長了,以光線的速度,它就算能射出黑洞,也需要我們的這個空間的無限長的時間,所以我們在觀測的時候什麼都看不到。
所謂的視界,就是以觀測裝置能看到光線逃逸的黑洞最大範圍的邊界,當物體到達這一區域的時候,它開始不可避免的向奇點跌落,不再可能回頭。由於它的跌落時間無限長,所以我們看到的其實是它在無限長的跌落過程中最開始的那個無限長的一段時間給我們發回來的影像(無限長的一部分也是無限長)。實際的情況,它要麼因為空間扭曲幅度太大而被無限拉長變形,要麼就以自己能運動的最大速度一頭向著奇點飛過去了(具體是多少不可考,據說黑洞內的物體運動是可以超光速的,那麼假設是無限速度,對於它本身而言,也許就是一瞬間它就到達了奇點)。
下面我們回到三維世界,二維世界的黑洞看起來是個黑洞,那麼三維世界的黑洞其實是個黑球。為了讓大家有直觀的印象我把影象簡化了。
黑洞或者其它星系離我們如此遙遠,以至於我們能看到的東西,其實可能是億萬年以前已經在發生的東西。當光速有上限的情況下,時間這個維度不取決於我們能觀測到的東西的情況。
所以黑洞其實就是我們這個維度空間的破洞,它會不斷的“吞噬”我們這個空間的物質到達另一個維度的座標系,這不是它自己想幹的,而是自然而然的發生的。
我們的宇宙會不斷的因此流失能量,所有的恆星終將熄滅,整個宇宙的最後是一片死寂,像一張千瘡百孔的破網,到處都是黑洞,黑洞的密度足夠大時,宇宙這張膜發生坍塌而崩潰,無數個質量無限大的奇點撞擊到一起,向另一個維度噴射所有他們吸入的物質。
在另一個宇宙,人們觀測到億萬年前有一個奇點開始向周圍噴射宇宙物質形成了他們的宇宙,他們為了紀念這一天,史稱宇宙大爆炸。
補充一句,並不是一個世界新生,另一個消亡,而是無數個平行宇宙不斷的新生或者消亡。他們透過更高維度來互相傳遞能量和資訊。如霍金所說,就像一個開水壺裡的無數個水泡。
以上大部分是我開的腦洞,部分來自於一些科學假設。謝謝大牛們指正我的錯誤。