5. 可以用黑洞做時空旅行嗎?

科幻小說中常常可以看見太空船使用黑洞做時空旅行,進入連接黑洞和白洞之間的蟲洞,穿越時空。這就像要從台北要到宜蘭,傳統的方法是要走北宜公路或濱海公路,這要花費較多的時間,最快的方法就是走雪山隧道,穿越雪山山脈,直達宜蘭。科幻小說中,太空船利用黑洞當作捷徑,進入蟲洞(隧道),再從白洞出來,縮短兩個遙遠地方的距離,不過實際上真的可行嗎?


白洞和蟲洞存在嗎?
科學家在宇宙中發現相當多的黑洞,但是到目前為止,還沒有發現一個白洞或蟲洞,所以利用黑洞和白洞之間的蟲洞來進行時空旅行,比較像是科幻小說的情節。即使時空旅行是真的可行,要進入黑洞以前還有幾個關卡要通過。


黑洞的吸積盤會發出強烈的X射線,甚至能量更高的伽瑪射線,這些高能射線的穿透力和破壞力都相當強,會破壞太空船和人體組織,即使沒有直接被X射線照射到,太空船也會被X射線加熱到非常高的溫度,太空人還沒進入黑洞前可能就已經GG了。不過有些黑洞沒有吸積盤,如果幸運地找到一個沒有吸積盤的黑洞,太空船是不是就可以安然進入黑洞呢?


黑洞有很強的重力,而且愈靠近黑洞,重力愈強。假設太空人頭上腳下的方向靠近黑洞,太空人腳部所受到黑洞的重力會比頭部還大,這樣的重力差異就是所謂的潮汐力,這會讓太空人的身體被拉長。重力差異愈靠近黑洞會愈明顯,太空人會愈拉愈長,最後變成麵條一樣細長。


麵條效應,任何東西靠近黑洞時,都會被拉長成細細的麵條狀!


不是只有太空人會被拉成麵條,任何東西都會,一座山、整顆地球,都會被拉成麵條狀,太空船當然也不例外,這就是所謂的「麵條效應」。把人拉成麵條的麵條效應,比滿清十大酷刑還可怕。不過這還沒結束,太空人和太空船會成為吸積盤的一部分,漸漸靠近黑洞,那些構成太空人身體和太空船的物質都會崩解成原子,這些物質會彼此摩擦而發出X射線!


並不是所有吸積盤上的物質都能順利進入黑洞,有一部分的物質在黑洞磁場的作用下會形成噴流,噴流會從黑洞的兩極往外以接近光速的速度噴出,形成細細長達數光年的噴流。所以太空人的身體可能有一部分進了黑洞,另一部分則變成噴流離開!


黑洞的噴流和吸積盤,黑洞伴星的物質會先在黑洞外圍形成吸積盤,受到黑洞磁場的影響,有部分的物質會形成噴流。圖片來源:NASA/ESA


時空旅客請從麒麟座X-1登機
假設、如果太空人可以躲過強烈X射線,被拉成麵條狀還能存活,最後還有辦法順利進入黑洞,那麼最近的黑洞位在哪裡呢?


已知最近的黑洞大約在3000光年遠的地方,這個黑洞名字是麒麟座X-1(Mon X-1),第二近的則是天鵝座X-1,距離我們約6000光年(可惜的是這兩個黑洞都是強烈的X射線源!)。要到這兩個最近的黑洞,即使是太空人坐上目前最快的火箭,也不可能在一生中抵達,太空人在到達黑洞前,早就已經塵歸塵,土歸土了,還做什麼時空旅行?如果還有人嚮往黑洞做時空旅行,那就只能祝福他了!


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