为什么黑洞会放慢时间速度

A. 生活在黑洞周围会发生什么爱因斯坦：时间流逝速度会变慢

黑洞可以说是宇宙中最神秘的天体了，由于连光都无法逃脱它的引力范围，所以科学家无法对黑洞内部做出任何观测。

幸运的是，通过对黑洞周围物质发生的变化，我们还是对黑洞的性质有了一些了解。

目前可以肯定的是， 黑洞除了会撕碎靠近它的天体外 ，还会用超强的引力扭曲附近的时空，让黑洞周围星球上的时间流逝速度变慢。

比如科幻电影《星际穿越》中的卡冈图雅黑洞，就用引力让周围星球上的时间流逝速度大大减缓，达到了1小时7年的地步， 也就是说每在黑洞周围的星球上待一小时，地球上就会过去七年时间。

以上这个看似荒谬的情节，其实是经过科学界严格论证的，而且最早提出“引力会导致时间变慢”的不是别人，正是大名鼎鼎的 爱因斯坦 。

当时的爱因斯坦将狭义相对论与引力聚拢到了一起，创立了比牛顿万有引力定律更胜一筹的广义相对论，在这个有关引力的新理论中，引力被解释成了 “大质量天体扭曲周围时空引起的几何跌落” ，也就是说引力除了影响空间中星球的运行，还会影响时间中流逝速度的快慢。

在广义相对论中，质量越大的天体引力越强，相应减缓时间流逝速度的能力也越强，而宇宙中质量最大的天体莫过于黑洞，所以黑洞周围的时间流逝速度，就是全宇宙最慢的了。

目前天文学界把黑洞分为三类， 分别是原初黑洞、超大质量黑洞和恒星级黑洞 ，其中原初黑洞是在宇宙大爆炸之初，因为质量分布不均匀而产生的天然黑洞，超大质量黑洞则主要存在与星系中央，是由众多黑洞融合而来的，比如银河系中心的超大质量黑洞人马座a*，就是与周围黑洞融合的产物。

至于恒星级黑洞，则是由大质量恒星在晚年坍塌而成的，这种黑洞在宇宙中分布极其广泛，占了黑洞数量上的大头。

如果这个人在黑洞周围的星球上生活了一周，然后返回地球的话， 地球上很可能已经过了7年甚至700年了 ，虽然具体的时间要视黑洞的引力强度而定，但可以肯定的是，从黑洞周围再回到地球后，地球世界肯定已经沧海桑田了。

在《星际穿越》中，超级黑洞卡冈图雅的质量达到了太阳的一亿倍，这种体量的黑洞可以将时间流逝速度减缓至 “一小时七年” 的水平，而目前天文学界发现的质量最大的黑洞 SDSS J073739.96+384413.2，相当于1040亿个太阳。

如果在这颗质量最大的黑洞周围生活，那么在一小时不到的时间里，外部世界就会过去千万亿年甚至更久，在如此恐怖的时间膨胀效应下， 在黑洞周围生存就等同于穿越时空了 ，不过只能向未来穿越。

黑洞周围的生存环境绝对是宇宙中最严酷的，因为它的时间流逝速度和外界存在差异， 如果未来人类文明有能力发射探测器接近黑洞，或者让宇航员接近黑洞的话 ，探测器或者宇航员以光速传回地球的数据，很可能会因为黑洞附近的时间膨胀效应而变得很慢。

所带来的直接后果就是， 人类可能永远无法获得黑洞附近的第一手资料 ，因为承载这些资料的信息会在永恒的时间膨胀中被封闭，也许几千年甚至几万年后，这些信息才能飞到地球被接收到。

黑洞虽然可怕，但目前天文学界并未在太阳系附近发现黑洞，所以我们暂时不用担心它们，唯一需要警惕的就是那些超级对撞机们， 因为它们的对撞实验强度，是有可能生成微型黑洞的。

B. 为什么黑洞附近时间会变慢

靠近黑洞时间会变慢的原因是：
1、在黑洞附近有强引力场，强引力场会使时间变慢；
2、在黑洞附近，时间像环形的封闭曲线，沿着时间轴向前走，一段时间后会重复走回远处；
3、根据广义相对论，任何有质量的物体都会使周围的时空扭曲；
4、.并且扭曲程度随着物体质量的增大而增大。

C. 黑洞探索：为什么黑洞周围的时间会变得缓慢

一直以来全世界的科学界对于黑洞的研究都是非常好奇，但是对于黑洞的了解可以说是一知半解，目前大家都不能够合理地解决黑洞的各种现象，对于黑洞的能量和物质也不能够合理的判断，最重要的就是在黑洞的附近，我们会发现时间会变慢，在宇宙的黑洞附近时间是否会静止，这也得到了全世界范围内天文爱好者的关注。

黑洞的产生也是让很多人比较好奇，其实对于黑洞的产生并没有那么玄幻，也并没有科幻电影里面演的那么恐怖，黑洞的产生过程比较类似于中子星的产生，因为恒星的核心是自身重量的作用下进行收缩，所以在进行收缩的过程当中发生了强烈的爆炸，当核心当中的所有物质开始喷发，并且收缩停止之后这就会形成一个密实的星球，所以这就是我们了解的黑洞。

黑洞就像是一个在太空当中的真空吸尘器一样，白矮星以及中子星和黑洞的质量差不多相同，能够将周围的物质全部吸进去，然而黑洞的能量非常强，内部的物质现在也不知道物理和化学的性质，所以现在对于黑洞还不能够进行更为彻底的研究，并且通过科学家的推算和发现，在黑洞附近的时间也会出现缓慢的情况。”

通过广义的相对论判断，空间在引力场作用下会出现弯曲，光虽然可以沿着各种路线来进行穿梭，但是当受到一定影响的时候，也是不能够走直线的，所以这就会造成运动的速度减慢，自然就会造成磁场出现一定的影响，所以时间也会出现缓慢甚至静止，这就是为什么让很多人都感觉到宇宙黑洞非常的奇幻，就是因为黑洞附近的物质是有着非常大的变化。

当然，希望自己的时间变慢的朋友也不要因此希望靠近黑洞哦，它那巨大的引力会把你撕碎的

D. 当物体靠近黑洞时，它的时间就会过得极慢甚至停止，这是为什么

这是一个相对令人头疼的问题。我们需要了解爱因斯坦相对论中非常抽象的时间概念，在相对论体系中，我们的时间和空间之所以被称为“时间和空间”，是因为时间和空间是由时间和空间组成的，它们是一个不可分割的，任何脱离时空体系的对时间的描述都是单方面的。简而言之，时间对于时空来说是可变参数，由于对象的重力和对象的移动速度而可以更改。

如上所述，从固定参考系的观察者的角度来看，物体的重力拉力越大，其经过的时间越短。根据“引力时间扩展效应”，当我们在静止参照系中观察靠近引力天体的物体时，例如黑洞，当物体靠近黑洞时，时间会变慢慢一点由于黑洞的重力几乎是无限的，因此该物体的时间将无限接近零。因此，从我们的角度来看，这个物体似乎永远不会进入黑洞。

E. 当物体靠近黑洞时，它的时间就会过得极慢甚至停止，这是为什么

这是一个比较烧脑的问题，我们需要先理解一下在爱因斯坦的相对论中，有关时间的非常抽象的概念。在相对论的体系中，我们所处的时空之所以被称为“时空”，那是因为时空是由时间和空间共同构成，它们是一体的，是不可分割的，任何脱离时空体系的对时间的描述都是片面的。简单的说，时间对于时空来说，是一个可变的参数，它可以因为因为物体所受的引力以及物体的运动速度而改变。

引力使时间变慢的现象，在相对论中被称为“引力时间膨胀效应”。广义相对论指出，引力是因为有质量的物体使周围的时空发生了所扭曲造成的，一个物体质量越大，造成的时空扭曲就越大，其引力也就越大。而时空的扭曲率决定了时间的流逝速度，其具体表现在时空的扭曲率越大，时间流逝的速度就越慢。关于这一点，可以参照下面的方程式。

在上图中，t为被观测者的时间，T为静止参考系的时间，G为引力常数，M为产生引力的天体的质量，r为被观测者离引力中心的距离，c为光速。在这个公式中，我们可以清楚的看到，当引力源的质量M增加时，被观测者的时间t就会减少，而质量与引力是成正比关系的，这就是引力使时间变慢的理论基础。

根据公式计算，在地球上每升高一米，由“引力时间膨胀效应”造成的偏差约为1.09 x 10^-16秒。也就是说在地球上不同高度的人，其感受到的时间是有差别的，例如住在12楼的你（约为44米高），你的时间就比住在一楼上的人快大约一千万亿分之四点八秒。是不是很奇妙？原来我们在上下楼的过程中，一直都在“穿越”，只是这个时间偏差极小而我们感受不到。

大家不要认为这只是爱因斯坦的异想天开，事实上，这个公式是经过科学界严谨的验证了的，现代的高精度的原子钟已经将时间定位的非常的精准。1969年，庞德-雷布卡实验就首次直接证实了“引力时间膨胀效应”的存在。

虽然这种现象造成的时间偏差极小，但在引力差距足够大的时候就不能忽略了。拿现在我们非常依赖的GPS定位系统来说吧，因为它的卫星离地面很远，所受到的地心引力就比地面上要小得多，所以时间上发生的偏差就显得比较大了，因此它的授时系统就要严格的依照相对论进行调整了，不然的话，GPS就会因为与地面上的时间偏差而不能进行精准的定位。

如上所述，从静止参考系的观测者的角度来看，当一个物体受到的引力越大，它的时间流逝速度就会越小。根据“引力时间膨胀效应”，当我们处于静止参考系来观察一个物体靠近一个引力巨大的天体时，比如说黑洞，当这个物体离黑洞越来越近，时间就会过得越来越慢，由于黑洞的引力近乎无限大，那么这个物体的时间也就无限的趋近于零。那么，从我们的角度来看，这个物体似乎就永远进不了黑洞！

这些令我们难以想象的场景，也许会真实的发生。宇宙的神秘，并非现在的我们能真正理解的，我们人类还需要太多太多的时间！

F. 黑洞的时间为什么会变慢

时间和空间是相对。时间其实也就是空间，在黑洞里面空间被扭曲，甚至被折叠，也就是说空间被缩小，因而时间也就变慢了。