文章插图
所谓求解广义相对论方程，其实就是计算出度规的所有分量 。对时空几何性质的所有刻画，都藏在这个矩阵里 。
知道了这些，我们就可以根据一个线元的表达式，来阅读出时空度规，继而揣度时空的样子 。比如，把不自转，不带电，质量为M的物体放在极坐标原点，它周围的真空线元表达式是
文章插图
其中
文章插图
我们能马上看出来，这个史瓦西度规仍然是对角矩阵，但是对比平直时空的样子，标成蓝色的g和g两个分量显然有所不同，这两项就是所有后相对论时代对黑洞研究的起点，r就是史瓦西半径，r=r处就是史瓦西黑洞的视界 。
当s→∞的时候，史瓦西度规回到了平直时空的样子，说明在无穷远处时空弯曲的效应逐渐消失 。那么在黑洞附近的时空又是如何弯曲的呢？让我们派出一位冒险者到临近视界的地方进行考察 。三维空间中，冒险者所处的位置是一个点，而四维时空中，由于时间的不断流逝，即使冒险者静止不动这个位置仍是一条线，被称为“世界线” 。
黑洞附近的时间膨胀
相对论告诉我们，世界线是个绝对的物理对象，无论从哪个参照系中计算，这条线上的同一段ds的长度都必然相同 。我们选取两个特殊的参照系，一个是相对黑洞静止的参照系，另一个是冒险者自己的随动参照系 。
前一个参照系中，我们照旧使用已经提到过的公式来计算冒险者世界线的线元 。
文章插图
其中，代表沿球面切向位置变化，连同径向位置变化dr一起，给出冒险者的空间坐标位置变化 。需要注意的是式子中的dt，它代表站在无穷远处且相对黑洞静止的观者所感受到的时间变化 。
在后一个参照系中，冒险者自己相对于随动参照系没有任何位置变化，只是单纯地经历着时间的流逝，所以线元就简化成了
文章插图
其中dτ就是冒险者自己所感受到的时间变化 。
文章插图
两个参照系中冒险者的世界线是同一根，所以
文章插图
现在，我们命令冒险者悬停，于是dr和dΩ都是0，式子就简化成了
文章插图
如果悬停的位置满足r=1.01r，就会有dt≈10dτ，冒险者的时钟变得好慢！无穷远处的观者不得不等上十年，才能看到冒险者长了一岁，这就是引力场所产生的时间膨胀效应 。如果冒险者此时向远处发射一道光，那么等光到达远处的观者时频率已经下降为出发时的十分之一，也就是产生了严重的红移 。
当冒险者的位置无限接近r时，时间膨胀也无限接近无穷大 。尽管冒险者自己仍然体验着正常的时间流逝，但在远处的观者看来，冒险者的时间已近乎停止，其发出的光，频率也无限接近零 。也就是说，源自视界处的光，无法将能量传递到远方 。忽然想到有那么多电视节目甚至电台都乐意取“视界”做名字，不免让人感觉……
推荐阅读
- 离婚两个孩子的抚养权怎么争取
- 类似铳皇无尽的法夫纳的动漫
- 青铜器本来的颜色是绿色吗为什么
- 口罩戴反了会有影响吗
- 2021年高考出分到填志愿有几天
- 什么是abo设定
- 文件夹如何取消分组，关于电脑的文件夹显示分组问题
- 绝地求生怎么打字
- dnf公会满属性是多少，dnf公会属性只加120吗