第十八章 工作小笔记
宇宙纪元1193年7月1日19时00分
奇点号从距离B29317317号黑洞1971光秒的史瓦兹十七号空间站出发，向这个中微型黑洞飞去。
最早预言黑洞存在的人应该是天文先驱英国牧师约翰·米歇尔，他在写给卡文迪什的一封信，此信于1783年11月27号被收到，次年发表在《自然科学会报》。后来，经过近二百年后，人类知道了有关更新更多的知识。即，代表白矮星质量上限为1.4倍太阳质量的钱德拉塞卡极限，和代表中子星质量上限为2.5至个太阳质量的奥本海默极限。
一般来说，初始质量大于3个太阳质量的主序星，应该都有很大概率在演化末期塌缩成为黑洞。
B29317317号黑洞是一个质量为5.7倍太阳质量的施瓦西黑洞。它没有角动量，也没有电荷。虽然以黑洞无毛定理，固定黑洞解完全可以由克尔-纽曼度规的三个参数：质量、角动量和电荷来描述，而人们无法区分拥有相同两个参数的黑洞。不过，得益于人类目前使用的十五位三进制坐标系，我们可以确定每一个存在于宏观或微观状态下物体，在宇宙中的位置坐标。
一般来说，黑洞分为三类，即带有电荷的雷斯勒-诺德斯特洛姆黑洞或转动的克尔黑洞，以及史瓦西黑洞。
宇宙纪元1193年7月2日19时30分
嗯，奇点号已经接近黑洞的吸积盘了！
奇点号在黑洞引力的拖拽下，速度达到一万五千千米千米每秒，即百分之五光速。随后几天，飞船将在二十台强大暗物质湮灭驱动引擎的反推下，维持该速度。要不然，奇点号的引力时间膨胀效应将超过人类可以修正的极限。
在这里，介绍一下泡利不相容原理：在量子力学里，泡利不相容原理表明，两个全同的费米子不能处于相同的量子态。泡利不相容原理维持中子星的稳定。假设中子星的质量因吸引获得更多物质而增加，则中子星的史瓦西半径会变大。当中子星的史瓦西半径大于中子星的物理半径时，则在中子星的表面，逃逸速度大于光速，这意味着事件视界已囊括了整个中子星，中子星已变为黑洞了。
宇宙纪元1193年7月3日19点07分
很好很好，奇点号在过去二十四小时中，几乎很好地保持了百分之五光速。这个成绩已经打破了过去五百年中，科学家和工程师先驱们，在探测中子星时所能做到的最好极限。也超越了当时安葬雄鹰大帝时，海燕号逼近白矮星时为了保护自身结构所能释放的最大反推力。
一个物体从一个黑洞外部穿过它的事件视界，然后会很快陷入它的中心区域，也就是我们物理学失效的地方。因为在黑洞内，向前的光锥是指向中心，而向后的光锥指向黑洞的外部，我们甚至不能以正常的方式来定义时间反演。一个物体唯一能逃离黑洞的方式是霍金辐射。
在黑洞的情况下，这种现象意味着物质以相对论适用的速度旋转，这是唯一能够以中心的方式平衡奇点的巨大引力，从而保持轨道在事件视界之上的速度。
宇宙纪元1193年7月3日19点09分
奇点号到达了B29317317号黑洞的光子球附近，从这里到视界边缘就很近很近了。
光子球是一个零厚度的球面边界，任何以光子球的切线路径经过的光子都将被困在围绕着黑洞的圆形轨道上。对于非旋转黑洞，光子球的半径是史瓦西半径的1.5倍。
嗯，又是一个平静而紧张的二十四小时。看得出周围的同僚们的兴奋和担忧，对于首次发射航天器进入黑洞，每个有点科学常识的人，应该都知道其中蕴涵的前景和风险。
过去，有关黑洞信息的理论，其中一个类型是信息随黑洞蒸发逐渐释出。这个理论的优点是，它从直观上十分吸引人，因为它性质上类似于经典燃烧过程中的信息恢复。而理论也存在缺点，与经典和半经典重力理论（不允许信息从黑洞内部漏出）有着较大的差异，即便在巨观黑洞的情形之下。
宇宙纪元1193年7月4日19点17分
九个小时前，奇点号上的二十台聚变发动机中，有一台出现了故障停摆。这样的事故自然是在项目开始准备之时就已经预料到。
我们指挥飞船上的机器人对这台发动机进行了维修，并对其余十九台进行了一次二级运行维护。整个过程持续了一小时二十九分钟。本来，如果飞船上如果多带一倍的机器人，将能更快地完成这次维修。只是，大家都知道，如果飞船的质量过大，会让它跌落黑洞的过程中，承受更大黑洞带来的加速度，以至于造成二十台发动机无法克服。
这八十九分钟的修复活动，使得奇点号的飞行速度一度迫近光速的百分之六。在启动了长达十七分钟的全体发动机加力后，飞船速度又回到了“安全的”百分之五光速。
宇宙纪元1193年7月5日21时23分
奇点号进入视界了。因为引力的作用，现在我们与奇点号之间的通信效率降低到了原先的千分之一。
一百多年前，一位名叫威尔斯的科学家，偶然机会中发明了我们叫做“威尔斯信息流”的通信方式。威尔斯信息流基本原理是，经由普朗克空间，以十亿分之一胶子尺寸的扰动峰谷差，用毫伦琴这样量级的能量，来达到信息在百万光年范围内的实施传播。在这样的机制下，每个信息源发布者仅需要有一台脑袋大小的微型聚变通信器，在不需要任何中继装置，或是任何中间储存介质的条件下，即可以在超星系团的尺度范围内广播信息或是发送一对一、一对多的加密信息。
以往，由于通信方式依赖于各个星隧两端的大功率中继量子通信空间站，虽然以光速传播的信息无需一点点穿过动辄数十、数百甚至数千数万光年的星际沟壑，但事实上广大的宇宙空间，依然让人类最远两端的通信周期达到七个标准月。再者，大功率中继量子通信空间站由于本身原理上的不稳定性，需要极高的维护成本和人员常驻，在全人类宇宙处于和平发展的年代尚能勉强维持其运作，但到了整体各自为政或衰退的时候，很多偏远星区，就名副其实的成了信息孤岛。
过去，我们都不知道，这种在普朗克尺度工作的通信机制，能否抵御住黑洞的强大引力、潮汐力以及霍金辐射。在此之前，我们在B29317317黑洞约十五天文单位周长的视界范围边缘，部署了一千九百三十一颗威尔斯信息流通信中继卫星。看来，这些卫星确实取到了我们想象中的作用。
在1974年，霍金预言黑洞不是完全黑色的，会以一定温度的辐射出少量的热辐射；这种效应被称为霍金辐射。通过将量子场论应用在静态黑洞背景，他确定黑洞应该发射出显示完美黑体光谱粒子。自从霍金发表以来，许多人已经通过各种方法验证了结果。
如果霍金的理论是正确的，那么黑洞会因为光子和其它粒子的发射而损失质量，则会随着时间的流逝而收缩和蒸发。此热谱的温度（霍金温度）与黑洞的表面重力成正比；对于类似这次奇点号进入的史瓦西黑洞，该温度与质量成反比。因此，大黑洞发出的辐射反而比小黑洞少。
如果黑洞通过霍金辐射蒸发，一旦宇宙微波背景的温度降到该黑洞的温度之下，太阳质量的黑洞将在10年内蒸发。质量为太阳1000亿倍的超大质量黑洞将在大约两千亿年蒸发掉。当超星系团崩溃时，在宇宙间的一些怪兽级黑洞会继续成长到万亿倍太阳质量。但即使这样的黑洞也会在长达万亿年的尺度中蒸发掉
人类第一次能接受到黑洞视界内的信息了！
宇宙纪元1193年7月6日11时39分
哈哈，如果我们现在都要有点相信《西游记》里太上老君的炼丹炉就是个黑洞了。那个可以随意重组原子结构，得到新物质的高级法器，如果不是个微型黑洞，似乎除了用形而上的方法，无法解释是如何做到这样结果的。
铁雨，简并态、粒子态，以及我们尚在分析数据的其他状态的物质流，就像暴雨一样的轰击着我们的宝贝奇点号。比我们预计的三十分钟，奇点号真是我们人类科学和工程的奇迹。它居然在这样恶劣的凄风沥雨中坚持了十三个小时！
这十三个小时，可能是我们人类物理学史上最重要的十三个小时观测时间。可以预计的是，这十三个小时中我们得到的海量观测数据，将对未来的基础科学带来不可估量的作用。这些数据，是我们在任何的人造高能对撞机里无法获取，也无法用任何超级计算机模拟的。
也许，距离人类知晓宇宙最终的秘密，我们真的又跨进了一大步。
奇点号在坚持了这宝贵的十三个小时之后，被黑洞巨大的引力“面条化”了。
面条化，亦称意大利面化或意大利面效应是指一个物体在接近黑洞或者一个大质量天体时所发生的现象。史蒂芬·霍金曾描述任何物体在进入黑洞的史瓦西半径后，便会因黑洞的引力影响而变得如意大利面般细长。面条化也可能发生于一个恒星，当一个物体在进入恒星之洛希极限后便开始产生强烈的潮汐力扭曲，最终面条化。
注：本文中大多数物理知识均来自维基百科（）相关条目。如需阅读原版相关文章，请登陆维基百科网站阅览。
奇点号从距离B29317317号黑洞1971光秒的史瓦兹十七号空间站出发，向这个中微型黑洞飞去。
最早预言黑洞存在的人应该是天文先驱英国牧师约翰·米歇尔，他在写给卡文迪什的一封信，此信于1783年11月27号被收到，次年发表在《自然科学会报》。后来，经过近二百年后，人类知道了有关更新更多的知识。即，代表白矮星质量上限为1.4倍太阳质量的钱德拉塞卡极限，和代表中子星质量上限为2.5至个太阳质量的奥本海默极限。
一般来说，初始质量大于3个太阳质量的主序星，应该都有很大概率在演化末期塌缩成为黑洞。
B29317317号黑洞是一个质量为5.7倍太阳质量的施瓦西黑洞。它没有角动量，也没有电荷。虽然以黑洞无毛定理，固定黑洞解完全可以由克尔-纽曼度规的三个参数：质量、角动量和电荷来描述，而人们无法区分拥有相同两个参数的黑洞。不过，得益于人类目前使用的十五位三进制坐标系，我们可以确定每一个存在于宏观或微观状态下物体，在宇宙中的位置坐标。
一般来说，黑洞分为三类，即带有电荷的雷斯勒-诺德斯特洛姆黑洞或转动的克尔黑洞，以及史瓦西黑洞。
宇宙纪元1193年7月2日19时30分
嗯，奇点号已经接近黑洞的吸积盘了！
奇点号在黑洞引力的拖拽下，速度达到一万五千千米千米每秒，即百分之五光速。随后几天，飞船将在二十台强大暗物质湮灭驱动引擎的反推下，维持该速度。要不然，奇点号的引力时间膨胀效应将超过人类可以修正的极限。
在这里，介绍一下泡利不相容原理：在量子力学里，泡利不相容原理表明，两个全同的费米子不能处于相同的量子态。泡利不相容原理维持中子星的稳定。假设中子星的质量因吸引获得更多物质而增加，则中子星的史瓦西半径会变大。当中子星的史瓦西半径大于中子星的物理半径时，则在中子星的表面，逃逸速度大于光速，这意味着事件视界已囊括了整个中子星，中子星已变为黑洞了。
宇宙纪元1193年7月3日19点07分
很好很好，奇点号在过去二十四小时中，几乎很好地保持了百分之五光速。这个成绩已经打破了过去五百年中，科学家和工程师先驱们，在探测中子星时所能做到的最好极限。也超越了当时安葬雄鹰大帝时，海燕号逼近白矮星时为了保护自身结构所能释放的最大反推力。
一个物体从一个黑洞外部穿过它的事件视界，然后会很快陷入它的中心区域，也就是我们物理学失效的地方。因为在黑洞内，向前的光锥是指向中心，而向后的光锥指向黑洞的外部，我们甚至不能以正常的方式来定义时间反演。一个物体唯一能逃离黑洞的方式是霍金辐射。
在黑洞的情况下，这种现象意味着物质以相对论适用的速度旋转，这是唯一能够以中心的方式平衡奇点的巨大引力，从而保持轨道在事件视界之上的速度。
宇宙纪元1193年7月3日19点09分
奇点号到达了B29317317号黑洞的光子球附近，从这里到视界边缘就很近很近了。
光子球是一个零厚度的球面边界，任何以光子球的切线路径经过的光子都将被困在围绕着黑洞的圆形轨道上。对于非旋转黑洞，光子球的半径是史瓦西半径的1.5倍。
嗯，又是一个平静而紧张的二十四小时。看得出周围的同僚们的兴奋和担忧，对于首次发射航天器进入黑洞，每个有点科学常识的人，应该都知道其中蕴涵的前景和风险。
过去，有关黑洞信息的理论，其中一个类型是信息随黑洞蒸发逐渐释出。这个理论的优点是，它从直观上十分吸引人，因为它性质上类似于经典燃烧过程中的信息恢复。而理论也存在缺点，与经典和半经典重力理论（不允许信息从黑洞内部漏出）有着较大的差异，即便在巨观黑洞的情形之下。
宇宙纪元1193年7月4日19点17分
九个小时前，奇点号上的二十台聚变发动机中，有一台出现了故障停摆。这样的事故自然是在项目开始准备之时就已经预料到。
我们指挥飞船上的机器人对这台发动机进行了维修，并对其余十九台进行了一次二级运行维护。整个过程持续了一小时二十九分钟。本来，如果飞船上如果多带一倍的机器人，将能更快地完成这次维修。只是，大家都知道，如果飞船的质量过大，会让它跌落黑洞的过程中，承受更大黑洞带来的加速度，以至于造成二十台发动机无法克服。
这八十九分钟的修复活动，使得奇点号的飞行速度一度迫近光速的百分之六。在启动了长达十七分钟的全体发动机加力后，飞船速度又回到了“安全的”百分之五光速。
宇宙纪元1193年7月5日21时23分
奇点号进入视界了。因为引力的作用，现在我们与奇点号之间的通信效率降低到了原先的千分之一。
一百多年前，一位名叫威尔斯的科学家，偶然机会中发明了我们叫做“威尔斯信息流”的通信方式。威尔斯信息流基本原理是，经由普朗克空间，以十亿分之一胶子尺寸的扰动峰谷差，用毫伦琴这样量级的能量，来达到信息在百万光年范围内的实施传播。在这样的机制下，每个信息源发布者仅需要有一台脑袋大小的微型聚变通信器，在不需要任何中继装置，或是任何中间储存介质的条件下，即可以在超星系团的尺度范围内广播信息或是发送一对一、一对多的加密信息。
以往，由于通信方式依赖于各个星隧两端的大功率中继量子通信空间站，虽然以光速传播的信息无需一点点穿过动辄数十、数百甚至数千数万光年的星际沟壑，但事实上广大的宇宙空间，依然让人类最远两端的通信周期达到七个标准月。再者，大功率中继量子通信空间站由于本身原理上的不稳定性，需要极高的维护成本和人员常驻，在全人类宇宙处于和平发展的年代尚能勉强维持其运作，但到了整体各自为政或衰退的时候，很多偏远星区，就名副其实的成了信息孤岛。
过去，我们都不知道，这种在普朗克尺度工作的通信机制，能否抵御住黑洞的强大引力、潮汐力以及霍金辐射。在此之前，我们在B29317317黑洞约十五天文单位周长的视界范围边缘，部署了一千九百三十一颗威尔斯信息流通信中继卫星。看来，这些卫星确实取到了我们想象中的作用。
在1974年，霍金预言黑洞不是完全黑色的，会以一定温度的辐射出少量的热辐射；这种效应被称为霍金辐射。通过将量子场论应用在静态黑洞背景，他确定黑洞应该发射出显示完美黑体光谱粒子。自从霍金发表以来，许多人已经通过各种方法验证了结果。
如果霍金的理论是正确的，那么黑洞会因为光子和其它粒子的发射而损失质量，则会随着时间的流逝而收缩和蒸发。此热谱的温度（霍金温度）与黑洞的表面重力成正比；对于类似这次奇点号进入的史瓦西黑洞，该温度与质量成反比。因此，大黑洞发出的辐射反而比小黑洞少。
如果黑洞通过霍金辐射蒸发，一旦宇宙微波背景的温度降到该黑洞的温度之下，太阳质量的黑洞将在10年内蒸发。质量为太阳1000亿倍的超大质量黑洞将在大约两千亿年蒸发掉。当超星系团崩溃时，在宇宙间的一些怪兽级黑洞会继续成长到万亿倍太阳质量。但即使这样的黑洞也会在长达万亿年的尺度中蒸发掉
人类第一次能接受到黑洞视界内的信息了！
宇宙纪元1193年7月6日11时39分
哈哈，如果我们现在都要有点相信《西游记》里太上老君的炼丹炉就是个黑洞了。那个可以随意重组原子结构，得到新物质的高级法器，如果不是个微型黑洞，似乎除了用形而上的方法，无法解释是如何做到这样结果的。
铁雨，简并态、粒子态，以及我们尚在分析数据的其他状态的物质流，就像暴雨一样的轰击着我们的宝贝奇点号。比我们预计的三十分钟，奇点号真是我们人类科学和工程的奇迹。它居然在这样恶劣的凄风沥雨中坚持了十三个小时！
这十三个小时，可能是我们人类物理学史上最重要的十三个小时观测时间。可以预计的是，这十三个小时中我们得到的海量观测数据，将对未来的基础科学带来不可估量的作用。这些数据，是我们在任何的人造高能对撞机里无法获取，也无法用任何超级计算机模拟的。
也许，距离人类知晓宇宙最终的秘密，我们真的又跨进了一大步。
奇点号在坚持了这宝贵的十三个小时之后，被黑洞巨大的引力“面条化”了。
面条化，亦称意大利面化或意大利面效应是指一个物体在接近黑洞或者一个大质量天体时所发生的现象。史蒂芬·霍金曾描述任何物体在进入黑洞的史瓦西半径后，便会因黑洞的引力影响而变得如意大利面般细长。面条化也可能发生于一个恒星，当一个物体在进入恒星之洛希极限后便开始产生强烈的潮汐力扭曲，最终面条化。
注：本文中大多数物理知识均来自维基百科（）相关条目。如需阅读原版相关文章，请登陆维基百科网站阅览。
温馨提示：按 回车[Enter]键 返回书目，按 ←键 返回上一页， 按 →键 进入下一页，加入书签方便您下次继续阅读。