如果建造长度伸出太阳系的太空电梯,岂不是以步行的速度就能逃出《三体》黑域?

在小说中是指曲率推进而产生的低光速区(黑域)

无法逃出是因为黑域光速小于第三宇宙速度,但这是在飞船围绕太阳做圆周运动的前提下。

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12个答案

章鱼喵.时见疏星理论物理专业,西夏文爱好者

2013-03-14 18:34

这个问题是很复杂的,降低了光速之后,到底其它的物理量如何变,我们并不清楚。虽然我们现在说光速啦,引力常数啦,普朗克常数啦等等这些是些物理常数,但他们之间有些关系(量纲分析的方法来找,作为大学物理习题),不可能只改变一个常数的大小而保持其它的不变。

即便我们不管这些,认为有种方法只有光速降下来了,那么第三宇宙速度什么的再讲起来就没啥意义了,就只剩下一个黑域逃逸速度了。

黑域本质上就是一个黑洞而已。那这个问题的本质就剩下:黑洞(黑域)视界和内部,一个质量非零的粒子,不管朝向哪个方向运动,都是往内部运动。

听起来匪夷所思,实际上,无法逃离的根本原因就是黑洞视界和内部的时空结构与我们正常生活的地方的时空结构不同。我们正常生活的地方,如果我们想要逃离地球的束缚,那么不断的给飞船提供推力即可。可是,视界上的逃离速度达到了光速,那么很简单的,我们要求质量非零的实粒子速度小于光速(也就是只能走类时线),自然不能逃离。

一般而言,逃逸速度的说法已经足够了,可是如果我们进一步思考,想到广义相对论中讲,引力是可以几何化的。什么意思呢?就是说,我们可以扔掉引力这种力,而是把一个天体产生的引力的效应看作是这个天体对时空背景的影响。那么也就是说,如果我们认定实粒子只能走类时线,就可用说一个有很大质量的天体的地方,时空舞台是跟没有天体的地方不同的。
而黑洞视界上,时空结构是如此的奇特,以至于任何质量非零的粒子不管怎么运动,不管以多大的速度(只要还是走类时线,也就是不能超过光速)朝哪个方向运动,它的前方都是朝向黑洞内部的。

问题来了。好好的一个问题,就说逃逸速度是光速,质量非零的实粒子不能逃出,这样就够了。罗嗦什么时空干嘛呢?
原因很简单:那是问题的实质。
相对论提供给我们的最有趣的结论是:等时面是可以任取的。不同参考系的等时面不同。进一步也就是说,如果我们想要描述一个运动,时间轴和空间轴在不同的参考系中是不同的。
说的再简单些,就是,时间空间这个东西在不同的参考系,不同的地方(有天体和没天体,离天体近离天体远)是不同的。比如,在黑洞表明和黑洞里面,时空就变得很奇特,未来变得遥不可及,粒子的未来全部都在黑洞内部。如果还不明白,那就还回到上面的一句话:一个质量非零的实粒子,不管怎么运动,都是朝向黑洞内部。

至于梯子,实际的情况可能是,不停的造梯子,其实梯子却永远不能指向外部,因为光速的限制,使得我们没法向光锥外走,也就是塔只能往黑洞(黑域)内延伸。

沿着一个这样的梯子走,永远也不能走出去吧!

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