史瓦西黑洞靜止不動(dòng)，克爾黑洞拖拽時(shí)空，這才是現(xiàn)實(shí)中的黑洞

黑洞是什么？在多數(shù)人的心中，黑洞就是一個(gè)在宇宙中靜止不動(dòng)的引力陷阱，一旦物體不小心進(jìn)入它的引力范圍，就會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)被吸入其中。

這樣的黑洞是一個(gè)不帶電、不旋轉(zhuǎn)，永遠(yuǎn)處于絕對(duì)靜止的狀態(tài)，但這樣的黑洞只存在于理論之中，它被稱為“史瓦西黑洞”，而在真實(shí)的宇宙中，黑洞卻不可能是這個(gè)樣子的，因?yàn)橛钪嬷胁]有絕對(duì)靜止的物體，而宇宙中的天體更是沒有一個(gè)不在自轉(zhuǎn)。宇宙中有不自轉(zhuǎn)的恒星嗎？沒有，既然沒有不自轉(zhuǎn)的恒星，又怎么會(huì)有不自轉(zhuǎn)的黑洞呢？要知道，黑洞就是由恒星演化而來的。

當(dāng)大質(zhì)量的恒星生命耗盡，它會(huì)在自身引力的作用下向中心急劇坍縮，原本半徑達(dá)到百萬公里的恒星，會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)半徑只有幾十公里的黑洞。

在宇宙中，有一個(gè)不可撼動(dòng)的鐵律，就是角動(dòng)量守恒，恒星變?yōu)楹诙粗螅w積大幅縮小了，但角動(dòng)量卻不變，所以原本恒星的自轉(zhuǎn)速度在變?yōu)楹诙春螅瑫?huì)大幅加快。會(huì)快到何種程度呢？這不難計(jì)算，它會(huì)接近光速，所以現(xiàn)實(shí)中的黑洞是一個(gè)以接近光速旋轉(zhuǎn)的引力旋渦。

從廣義相對(duì)論中可知，引力的本質(zhì)是一種幾何效應(yīng)，它會(huì)扭曲周圍的時(shí)空。

那一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的引力核心會(huì)對(duì)周圍的時(shí)空產(chǎn)生怎樣的影響呢？它不再限于扭曲時(shí)空，而是會(huì)拖拽時(shí)空。你可以將時(shí)空想象為一碗粘稠的糊狀物，當(dāng)某個(gè)物體在這碗糊狀物的中心高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，整碗糊狀物都會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)起來。這就是數(shù)學(xué)家羅伊·克爾對(duì)于真實(shí)黑洞的描述，而他所描述的黑洞就被稱為“克爾黑洞”。克爾黑洞可不僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的解，而是被證實(shí)的真相。

既然高速旋轉(zhuǎn)的黑洞可以拖拽周圍的時(shí)空，那么其它旋轉(zhuǎn)的天體自然也可以，比如我們所在的地球。

所以要驗(yàn)證克爾的描述，從地球入手就是最為方便的。當(dāng)然，地球的質(zhì)量要比黑洞小太多了，自轉(zhuǎn)的速度也要比黑洞慢太多了，所以即便它對(duì)周圍的時(shí)空具有拖拽效應(yīng)，也很不明顯，所以要驗(yàn)證這一點(diǎn)就需要一套極為精密的測(cè)量?jī)x器。2004年，美國國家航天局發(fā)射了一顆名為“引力探測(cè)器B”的衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星上搭載了四個(gè)由熔凝石英和硅制造而成的陀螺儀，這四個(gè)陀螺儀被精心打磨成了現(xiàn)階段人類能夠制造出的最光滑的球體。

在太空中，這四個(gè)陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸被精確對(duì)準(zhǔn)了一顆十分遙遠(yuǎn)的恒星，以此作為絕對(duì)靜止的參照物。

一年之后，這四個(gè)陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸果然發(fā)生了極其微小的進(jìn)動(dòng)，雖然其偏轉(zhuǎn)的角度只有一度的36萬分之一，但足以證明地球的自轉(zhuǎn)對(duì)時(shí)空產(chǎn)生了拖拽作用。既然地球這樣一顆小質(zhì)量慢速行星都能產(chǎn)生可測(cè)量的拖拽效應(yīng)，黑洞對(duì)周圍時(shí)空的拖拽就更不用質(zhì)疑了。

那么到底什么是時(shí)空拖拽呢？

在被拖拽的時(shí)空中，物體是無法靜止不動(dòng)的，即便一艘飛船沿著被拖拽方向進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，也不可能使自己懸停在原地，因?yàn)楸煌献У牟⒉皇秋w船，而是空間本身。針對(duì)克爾黑洞，英國物理學(xué)家彭羅斯提出過一個(gè)大膽的設(shè)想，就是把克爾黑洞當(dāng)作一個(gè)巨大的能量電池，從中竊取能量。雖然人類現(xiàn)在還無法做到，但這似乎是一個(gè)可行的方法，以接近光速運(yùn)行的克爾黑洞擁有巨大的能量，如果能夠從中竊取能量，那將是一個(gè)便捷的終極能量獲取方式。