1.光线可以从黑洞射出
相对论认为光线不能从黑洞的视界射出,一是引力场空间弯曲。黑洞空间弯曲的曲率非常大,任何可能射出的光线都将被“弯曲”回去。二是黑洞的“逃逸速度”大于等于光速,因此光线不能射出黑洞。
从能量守恒的角度说明光子可以从黑洞内部射出,“逃逸速度”的本质是能量守恒。某一天体表面的逃逸速度,实质就是物体从无限远处的欧氏空间到达该天体表面时获得的速度。以黑洞表面的逃逸速度为例。物体m从无限远处的欧氏空间到达黑洞表面时获得的动能为即物体以接近为0的初速度,到达黑洞表面时的速度为光速。根据能量守恒定律,物体在黑洞表面的初速度只要大于光速就可以逃出黑洞的引力范围,这就是逃逸速度的物理意义。物体的初速度大于逃逸速度都可以逃出黑洞,难道光还不能够吗?光子在黑洞表面的速度为完全大于光速c。另外,逃逸速度的意义是指逃出天体的引力范围,即可以到达无限远处天体引力可以忽略的地方,而不是指物体逃出天体表面或黑洞的视界。因此,按照逃逸速度的观点,光完全可以逃出黑洞的视界。再有,按照“逃逸速度”判断光辐射不能逃出黑洞视界的观点不符合狭义相对论的“光速不变原理”,光完全可以逃出黑洞表面。只是,一般认为黑洞是死亡天体,其亮度很差,其视亮度更差。在这个意义上可以称作黑洞。
2.黑洞没有时空奇点
根据宇宙学原理,我们的宇宙在星系尺度以上是均匀的,各向同性的,我们可以将宇宙看作一个物质密度均匀的球。宇宙的总质量据估算约为1.513×1057g,含暗物质不含暗能量。由此可以计算出宇宙的特征半径为
就是2370亿光年。如果只考虑宇宙中的一般物质,不包括暗物质,暗物质的质量为一般物质的6倍,有
即339亿光年。是否搞错了,哪里有这么大的特征半径?没错,因为特征半径仅与质量成正比。如果天体的物质密度确定,只要超过一定质量,该天体的特征半径就可以大于实际半径。我们现在观测到的最远天体约137亿光年,这是该天体在137亿年前的位置。假设该天体与我们的退行速度为光速,则现在该天体与我们的距离为274亿光年。逻辑上讲,274亿光年就是我们的宇宙现在可能的最大半径,并且它仅有一般物质宇宙特征半径的80%。如此推论,我们的宇宙完全就是相对论意义上的黑洞。在宇宙的最外层,由于到宇宙中心的距离还只有宇宙特征半径的80%,其引力场强度比黑洞视界处大得多。即我们的宇宙现在也是一个超强的黑洞。说明如果存在黑洞,则黑洞可以是致密的,也可以是非致密的。(www.daowen.com)
根据宇宙大爆炸模型,我们宇宙的半径R是一个与宇宙年龄有关的函数。在一定的宇宙年龄内,宇宙年龄越小,宇宙半径越小;宇宙年龄越大,宇宙半径越大。这说明在宇宙大爆炸之初,宇宙本身就是一个黑洞,一个相对半径最小的黑洞。宇宙半径随着宇宙年龄的增加而增加,并没有表现出黑洞时空奇点的性质,因为爆炸物质照样冲出了黑洞表面这个相对论所谓的空间奇点。
在宇宙大爆炸之初的“宇宙球”那样的超级黑洞内,速度近似为零的物质都可以冲出黑洞表面,为什么一般的黑洞不可以爆发,反而存在空问奇点呢?
黑洞同样不存在时间奇点。相对论认为引力场中光的频率比欧氏空间高,光在一秒钟所包含的周期时长比欧氏空间短,引力场空间的时间速率慢,并且在黑洞视界处的时间速率为0。时间速率为0的物理意义是什么?按照时间秒的定义,时间速率为0表示黑洞中的光速为无限大,甚至所有物质的速度都是无限大,完成有限距离需要的时间为0。这是不正确的,是违反物理学常识、违反哲学的。
3.不存在密度无限大的黑洞
按照广义相对论,黑洞的物质密度都非常大,比中子星的密度都大,甚至无限大。
相对论认为在宇宙爆炸之初的大小仅有原子那样大,称为“原子火球”。没有事实证明物质可以无限压缩。逻辑而言,到目前为止,我们只能认为宇宙中密度最大的物质态是中子态。广义相对论认为存在比中子态密度更大的超密态,既没有依据,也没有说明,所以说观点不正确。根据牛顿的引力理论,在宇宙的最外层处宇宙总物质的引力最大,但是其引力场强度也是有限的;在宇宙内部引力场强度小于外层。这说明引力场中没有引力奇点,即不存在强度无限大的引力场。不存在强度无限大的引力场说明物质密度不可能无限大。另外,(12-12)式说明我们现在的整个宇宙都是相对论意义的黑洞。
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