时光可以倒流吗科学家证明(时光能够倒流吗物理回答)

导语：时光可以倒流吗——关于黑洞和事件视界

问：在黑洞的事件视界里时间会怎样颠倒呢？

答：很多人都对著名的黑洞“事件视界”感到着迷，它是一个任何事物都无法逃脱的区域的边界线。这个特性背后的机制十分令人惊异——它和因果律的概念有关。

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亚瑟王传说里的梅林被认为过着一种时间倒流的生活——他最先经历了死亡，最后才经历出生，因此他可以预见未来。然而，对我们而言，时间好像只会滚滚地流向前方。这种感觉实际上是由更广泛意义上的因果律的性质造成的。在类似地球这样的区域，你只能记住符合以下两个条件的事件：（1）这件事必须属于过去；（2）这件事的发生地点必须在自从它发生的那刻起光能到达的距离内。第二条正是我们熟悉的光速极限。第一条叫做因果律，这就是我们为什么不能在生活里遇见梅林这样的人。

图源：eventhorizontelescope

奇怪的点就在这。广义相对论（该理论背后已经有大量实验支撑，全球定位系统的正常运转也依靠它）预言，仅仅通过压缩任何物质到足以形成一个黑洞的程度，你就创造了一个违背了以上理论的区域。在该事件视界之内，时间和空间改变了位置。因此新的条件变成了这样：你要记住某件事，（1）它必须发生在比你距离黑洞中心更远的地方，（2）如果光线需要时间T来从该事件发生的地方传播到你所处的地方，那么这件事要么发生在T小时之内，要么发生在未来T小时内。

图源：britannica

我建议你好好思考一下这个问题，至少在你开始感到头疼之前。首先，注意条件一确保你不会远离黑洞中心，因此保证你不会倒退穿过事件视界。同时也请注意它说的是“更远”，不是“至少一样远”。这表示不仅你不会远离黑洞中心，你甚至都不能保持原地不动。同样地，我们可以看见任何事件视界范围内的人都是超自然的。会发生这种事情是因为光可以从未来的传播到你这儿，所以你确确实实能看见他们。你不能看见任何比你距离黑洞中心更近的事物，因为光不能从黑洞中心向外传播。

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然而如果你将视线从黑洞中心移开，你会看见每个事物都有两个图像——一个是T小时以前的，一个是T小时之后的。对邻近的物体来说，这两个图像会看上去一模一样，因为由于光速太快，时间T会非常短。然而，对于远处的物体来说，这两幅图像可能会完全不同。比如说，如果你和托尔斯泰都在黑洞里，相距3光年，你可以看见他开始并瞬间写完《战争与和平》。在那个时间点上，他可能只写完了这本书的一半。当然啦，你会想给他发消息告诉他这本书的内容，那样他就可以省点力气，但是你没办法做到这个——他完全看不见你，因为你比他离黑洞中心更近。多可惜。

图源：Medium

如果你认真思考一会儿这个问题，你就可以找出一大堆可能发生在黑洞里的奇怪情形——但是他们没有一个会有逻辑上的矛盾（例如你可以在托尔斯泰开始写他的书之前就把这本书的最后一章发给他）。事实上现实中的黑洞有两个事件视界，如果你这么考虑，这种奇怪的情形会更多——前面讨论过的因果律的反转会在外围的那个事件视界上发生，然后又在内围的那个事件视界上反转回来。

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参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 折桂令- astro

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