为什么星际穿越中cooper没有被黑洞周围的引力差撕断

如题所述

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黑洞想必公众们已经耳熟能详了,和虫洞一样是科幻界的明星,但对于黑洞的研究要多得多,尤其是家喻户晓的霍金就是黑洞的著名研究者。

  黑洞作为大型恒星在自身引力作用下坍缩形成的天体,具有匪夷所思的引力,甚至光子也无法逃脱其附近强大的引力场。最为人熟知的是恒星级的史瓦西黑洞,不带电且不旋转。其外层的临界面成为“视界”,即片中出现的名词,在视界表面,只有光速移动的物体能够逃离黑洞的引力。视界包围的球体的半径,则称为史瓦西半径,与质量成正比。黑洞的核心“奇点”则隐匿在视界深处。在黑洞的重力作用下,星际物质被吸引并以黑洞为中心螺旋运动,并在加速和摩擦过程中产生辐射,形成光辉夺目的“吸积盘”。

  本片请到的执行制片之一是大牛Kip Throne,和霍金齐名的理论物理学家,其在重力,天体物理和黑洞的研究领域内都做出了杰出的贡献。请他坐镇也正是为了保证影片中科学设定尽可能贴近真实。

  黑洞依据质量可分为几类,微型黑洞由于尺度小和稳定性差等原因难以观测,在星际空间中更多的稳定黑洞则可以分为恒星级黑洞(Stellar black hole)和超大质量黑洞(Super massive black hole)。前者的质量一般是太阳质量的几倍到几十倍,后者的质量则高达太阳的几十万倍到几十倍。

  一般而言,恒星级黑洞通常是由于巨型天体被自己引力作用下崩溃而形成的。超大质量黑洞的形成原因更为复杂,经常出现于星系的中心,如银河系核心那颗四百万太阳质量的黑洞。

  恒星级规模的史瓦西黑洞可能是在科普书刊影视作品中曝光率最高的,具有中等质量,有限的视界大小,视界内部的高密度,强大的潮汐力(由于距中心位置不同导致的重力差异)等特点。


而对于一个超大质量的黑洞巨人而言,因为其史瓦西半径很大但质量又集中于内核,因此其平均密度其实很小,同时在其视界范围之外的潮汐力也因此微弱。因此片中Cooper得以穿过视界而没有被潮汐力扯断。



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