爱因斯坦的广义相对论提出,质量巨大的天体能扭曲时空。地球的引力场虽小,也能延缓时间流逝,只是效果不明显,我们很难注意到罢了。
例如,居住在海拔零点的人和居住在珠穆朗玛峰之巅的同龄人相比,每年都要年轻十亿分之一秒。而地球已有46亿年的历史,如果“地心人”真实存在的话,他们的时钟将比地球表面慢2.5年!
宇宙中引力最大的天体莫过于黑洞,其引力之强连光都无法逃脱。黑洞附近的时间也因此减慢到无法想象的程度。科幻电影里就描绘过宇航员在一颗围绕黑洞旋转的行星上耗费了1小时的时间,而地球已经过去了7年!
那么在距离黑洞咫尺之遥的地方,时间的脚步到底能减慢多少?
以质量为100个太阳的黑洞为例,它的半径大约为300千米。假设你驾驶的太空飞船没有被黑洞强大的潮汐力撕碎,成功来到距离黑洞事件视界1米远的地方。那么你在这里停留1年,地球就是547年之后了!
为了探索真理,你驾驶飞船不畏艰险地一点点靠近黑洞,最终来到黑洞事件视界之外1厘米远的地方。在这里,时间膨胀效应扩大了10倍,你的时间流逝速度是地球的1/5470,1小时相当于地球的228天。如果你和黑洞的距离足够近,时间将近乎停滞,1秒甚至相当于地球的10万年!
在距离黑洞如此近的地方保持飞船稳定需要耗费极大的能量,如果你最终坠入黑洞,恰好有个外部观测者看到了你为科学献身的感人一幕,他就会觉得眼前的情景十分古怪:
你以极慢的速度坠向黑洞,靠近黑洞事件视界时,一切仿佛都凝固了,时间也似乎永远定格在那一瞬间。实际上,这完全是幻觉——你早就已经坠入黑洞了!
从你的角度来看来,外部时间的流逝速度越来越快,未来宇宙的演化呈现在你面前,无数星系的诞生和毁灭,数不尽的文明兴起和衰亡在瞬间浓缩。当然,落到你眼中的光子数量毕竟有限,你也无法看到宇宙毁灭的终极场景。
至于黑洞之内是什么景象,科学家还缺乏足够的观测证据。
俄罗斯物理学家道库恰耶夫认为,黑洞中心应该存在类似奇点的质心。如果黑洞的质量大到足以抵消事件视界外的潮汐力,那么黑洞内部就有可能存在围绕质心运行的行星。在这里时间仍然正常的流逝,无数光子在夜空中闪烁,为可能存在的外星文明提供能量。