&p&谢邀。&/p&&p&天然产生的黑洞通常都是旋转的。它们旋转的能量可以通过彭罗斯过程（&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Penrose_process& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Penrose process - Wikipedia&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）之类的方法提取出来。如果人类文明或其他外星文明有幸生存到所有恒星都已经熄灭的黑洞纪元（&a href=&/question//answer/& class=&internal&&宇宙中有哪些细思极恐之事？ - 知乎&/a&），黑洞就是唯一的能源了。&/p&&img src=&/v2-e8e5cd58cff0bb7adc8081_b.png& data-rawwidth=&679& data-rawheight=&446& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&679& data-original=&/v2-e8e5cd58cff0bb7adc8081_r.png&&&p&然而，黑洞的旋转能量也会消耗殆尽。到时候，我们又到哪里去寻找能量的源泉呢？你可能会想到：我们能够指望的，只有黑洞的霍金辐射了。由于空间膨胀，宇宙微波背景辐射已经降低到非常接近于绝对零度了。这时，原本一毛不拔的黑洞反而成了暗夜里的火炬。未来的人类需要在黑洞周围修建戴森球，吸收所有霍金辐射的能量。&/p&&img src=&/v2-a884a2752efafeb7e617_b.png& data-rawwidth=&634& data-rawheight=&429& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&634& data-original=&/v2-a884a2752efafeb7e617_r.png&&&p&如果只考虑基本的生存需求，一个人大约需要消耗的功率是100瓦。我们先来看看这样一个小小的火炬能够养活多少人吧。黑洞霍金辐射的功率与黑洞的质量是成反比的，所以最小的黑洞反而会释放出最大的能量。自然产生的黑洞质量下限是3倍太阳质量，这样的黑洞通过霍金辐射输出的功率为10^-29瓦。&/p&&p&看到这个小得可怜的数字，你也许会大失所望。别说养活一个人，这点能量连养活一只病毒都不够。所以，人类必须丢掉继续以生物形态生存的幻想，选择把意识传输到电脑中，生活在虚拟世界。&/p&&p&那么，这个戴森球聚集能量的唯一目的就是运行这台超级电脑。这种特殊的巨型建筑被称为Matrioshka Brain(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Matrioshka_brain& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Matrioshka brain&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)。&/p&&img src=&/v2-2b75dea8c8cd32814e9afa_b.png& data-rawwidth=&909& data-rawheight=&387& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&909& data-original=&/v2-2b75dea8c8cd32814e9afa_r.png&&&p&不过，电脑消耗的能量也是不可忽略的。我们还是需要算一算，黑洞的能量能否驱动一个虚拟世界。假设这时候微波背景辐射的温度已经降到了10^-10K，那么根据兰道尔定律（&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Landauer%2527s_principle& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Landauer
principle&i class=&icon-external&&&/i&&/a&），设置一个二进制位的值需要消耗的能量是10^-33焦耳。这样，在一个最大功率黑洞的驱动下，我们可以每秒钟设置约10000个二进制位。&/p&&p&虽然速度不太可观，但是这个电脑多少可以做一些事情了。不过可能你还是不满意：这还是不足以运行虚拟世界啊。不要着急，在这个漫长的黑洞纪元，我们最不缺的就是时间。能量不够就让电脑跑慢点，反正虚拟世界中的人不会知道自己的世界正在以慢得不可救药的速度运行。我无法估计一个每秒设置多少二进制位才能完美地模拟一个人类的思维，姑且保守估计为10亿次吧。我们的超级电脑需要10万秒才能完成10亿次二进制位的设置。按照这个分析，我们让虚拟世界的时间比现实世界慢10万倍就行了。&/p&&p&现在，我们就在电脑中可以运行一个虚拟世界，里面只有一个孤零零的大脑，在专注地思考“我是谁”，“这是什么地方”，“我要干什么”之类深奥的哲学问题。&/p&&img src=&/v2-3d5c88b7eb7f37bd20839_b.png& data-rawwidth=&391& data-rawheight=&290& class=&content_image& width=&391&&&p&想必你肯定不愿意去扮演这个大脑。一个合格的虚拟世界至少需要上百万的人口和一个生活舒适的环境。这些条件无疑会把对能量的需求提高很多数量级。我们只好故技重施，再次减慢虚拟世界的时间。我估计减慢到真实时间流速的万亿分之一就应该绰绰有余了。&/p&&p&在霍金辐射的作用下，一个3倍太阳质量的黑洞的寿命是10^68年。这是一个漫长得可怕的时间。我们的宇宙从诞生到现在才1.38 x 10^10年。而恒星纪元（恒星照耀宇宙的时代）的长度也只有4 x 10^13年。所以，黑洞纪元中的虚拟文明，从外面看十分黑暗，无助，但是这丝毫不影响里面的虚拟人类过着丰富多彩没羞没臊的生活。而且它的长度却超过以前所有时间的10^54倍。即使我们把虚拟世界的时间流速放慢了一万亿倍，这也是一段无比漫长的岁月。&/p&&p&然而没有什么是永恒的，连黑洞也不例外。当黑洞走到它生命的尽头，就会在一片闪光中化为乌有，同时带走围着它取暖的虚拟人类世界。当人类赖以生存的每一个黑洞都烟消云散，这应该就是宇宙中最长寿的文明的末日了。&/p&
谢邀。天然产生的黑洞通常都是旋转的。它们旋转的能量可以通过彭罗斯过程（）之类的方法提取出来。如果人类文明或其他外星文明有幸生存到所有恒星都已经熄灭的黑洞纪元（），黑洞就是唯一的能…
有一年夏天，我走在一个公园附近的街上。突然看到天上有一个菱形的，发着五颜六色光的飞行物。我观察了一会儿，它是悬停的，偶有平移，但看不出飞行高度。于是我打电话给我的朋友，让她从窗口看天空，她没有观测到。因此我推断它的飞行高度并不是很高。我激动的在豆瓣上发了一个帖子说我看到了ufo并且报告了方位。&br&就在这时，它降落了。&br&这就是我第一次知道有发光风筝的经历。
有一年夏天，我走在一个公园附近的街上。突然看到天上有一个菱形的，发着五颜六色光的飞行物。我观察了一会儿，它是悬停的，偶有平移，但看不出飞行高度。于是我打电话给我的朋友，让她从窗口看天空，她没有观测到。因此我推断它的飞行高度并不是很高。我激…
答案其实就在题主自己的题注里的这句话：&br&&b&“我只是不理解如果光速不可超越的话”&/b&&br&英文是“&b&Nothing is faster than light&/b&”，这里的&b&“Nothing”&/b&对应的是&b&“Empty Space”。&/b&&br&相对论中的Nothing can't move through space faster than light，但是你不能阻止space自己膨胀。&br&Quora上天文大牛&a href=&///?target=https%3A///profile/Thomas-Pilgaard& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Thomas Pilgaard&i class=&icon-external&&&/i&&/a&的回答（建议大家可以看看他的很多回答，非常有科普性：&a href=&///?target=https%3A///profile/Thomas-Pilgaard& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/profile/Thoma&/span&&span class=&invisible&&s-Pilgaard&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）被折叠了，我把他的答案翻译后修改过来：&br&题主要求的是一个通俗的解释，那么这么来看：&img src=&/b02ea554e216c0b0fde2d72f1a6f7807_b.jpg& data-rawwidth=&1764& data-rawheight=&1125& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1764& data-original=&/b02ea554e216c0b0fde2d72f1a6f7807_r.jpg&&这是一条非常非常长的路，即便是在没有雾霾的时候，你也根本无法看到底。&br&在路的两边，每隔1米站着一个人。&br&接下来，题主，想象一下路（注意，是路）膨胀了！然后你会看到两边的人都在迅速的远离你，然而并不因为他们自己移动了，而是他们脚下的路伸长了！&br&让我们假设你是0号人，你的左边是-1号，-2号·····你的右边是1号，2号·····：&br&&img src=&/1bce6da715cdd_b.jpg& data-rawwidth=&1125& data-rawheight=&633& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1125& data-original=&/1bce6da715cdd_r.jpg&&试着问自己：如果1号人远离0号人也就是你，那么是否意味着1号人离2号人越来越近了呢？&br&不是的，1号人和2号人之间的空间&b&也经历了同样的膨胀&/b&！而这就说明，现在的1号人离你2米（之前离你1米），2号人离你4米（之前离你2米），同样的也适用于-1号人和-2号人等等，最远的7号人离你有14米之多（之前离你7米）。&br&&b&对于1号人：2-1=1米，2号人：4-2=2米，7号人：14-7=7米&/b&&br&&img src=&/f3a6e1c0ef4bb923ddf4c3_b.jpg& data-rawwidth=&1125& data-rawheight=&633& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1125& data-original=&/f3a6e1c0ef4bb923ddf4c3_r.jpg&&&br&也就是说，离你越远的人，他们跟你距离的增益越大，为方便理解，可以简单记为空间膨胀的速率越大。&br&现在你正在这样的奇怪的路上开着车，你明确的知道自己的目的地在哪，可是随着旅程的进行，你突然发现，卧槽，怎么开不完了，路越来越多。&br&&img src=&/3a4e58acd887a48a707f46a_b.jpg& data-rawwidth=&984& data-rawheight=&500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&984& data-original=&/3a4e58acd887a48a707f46a_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3Dcar%2Bon%2Bthe%2Bacceleration%2Broad%26view%3Ddetailv2%26%26id%3DE415CF899AC7A22EFD76B25C293D62ECselectedIndex%3D15%26ccid%3DOk5YoIOM%26simid%3Dthid%3DOIP.M3a4e58acd887a48a707f46ao0%26ajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&car on the acceleration road&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&而且更为可怕的是，之前还在你前面的车子，突然无法看见了，无论你以多大的速度去追赶，你都看不到了，因为你车下的路在不断膨胀！&br&因为宇宙的空间无处不在的膨胀，在&b&138亿&/b&年前发射出光线的物质早已远离我们而去（注意我们上面车子的类比），实在是远的不能再远了（&b&远大于460亿光年&/b&）：&br&&img src=&/a2af397cb1c6dfd986cfc_b.png& data-rawwidth=&641& data-rawheight=&359& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&641& data-original=&/a2af397cb1c6dfd986cfc_r.png&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&但是，由于我们之间的空间也在不断膨胀（注意上面0号小人的类比），当我们之间的空间膨胀到可以看到138亿年前物体发射出的光时：&br&&img src=&/aa66f3fcca44e56c737efbcc9680ef65_b.png& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&361& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/aa66f3fcca44e56c737efbcc9680ef65_r.png&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&这时以我们为中心到以我们能看到的最远的物质的距离为半径做一个球体：&br&&img src=&/e5bd73cc865cbed66e539_b.png& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&360& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/e5bd73cc865cbed66e539_r.png&&图片来自图片来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&叫做particle horizon（粒子视界），或者叫做可视化宇宙，可观测宇宙，而这个半径就是&b&460亿光年，直径是930亿光年：&/b&&br&&img src=&/9d068b067f721c60fdeb21779dcad7f5_b.png& data-rawwidth=&639& data-rawheight=&358& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&639& data-original=&/9d068b067f721c60fdeb21779dcad7f5_r.png&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&blockquote&&b&可观测宇宙&/b&（observable universe）是一个以观测者作为中心的球体空间，小得足以让观测者观测到该范围内的物体，也就是说物体发出的光有足够&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E6%%25E9%& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&时间&i class=&icon-external&&&/i&&/a&到达观测者。截至2013年对&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E5%25AE%%25AE%%25B9%25B4%25E9%25BD%25A1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&宇宙年&i class=&icon-external&&&/i&&/a&龄最精确的估计是137.98±0.37 亿年。但由于宇宙的膨胀，可观测宇宙的半径并不是固定的138亿光年，人类所观测的古老天体当前的距离比起其原先的位置要遥远得多（以固有距离（proper distance）来衡量，固有距离在现在的时点和&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E5%E7%25A7%25BB%25E8%25B7%259D%25E9%259B%25A2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&同移距离&i class=&icon-external&&&/i&&/a&是相等的）。现在推测可观测宇宙半径约为460亿光年，直径约为930亿光年。根据&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E5%25AE%%25AE%%25AD%25B8%25E5%258E%259F%25E7%& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&宇宙学原理&i class=&icon-external&&&/i&&/a&，从任何方向到可观测宇宙边缘的距离大致是相等的。&/blockquote&引自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Observable universe&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~&br&求知分割线：&br&我知道很多同学是不能满足上面的解答的，首先因为我是搞电池的（WTF，这是什么专业？），当然更重要的是没有讲&b&哈勃定律&/b&，没有这个大牛，宇宙膨胀的故事远远不够。&br&&br&根据哈勃定律（&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Hubble%2527s_law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Hubble's law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）我们得以明白，宇宙的空间是不断膨胀的：&br&&blockquote&日，从&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E6%2599%25AE%25E6%259C%%E5%258D%25AB%25E6%F& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&普朗克卫星&i class=&icon-external&&&/i&&/a&观测获得的数据，哈伯常数为67.80 ± 0.77 千米每秒每百万&a href=&///?target=https%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E7%25A7%%25B7%25AE%25E8%25B7%259D& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&秒差距&i class=&icon-external&&&/i&&/a&（67.80 ± 0.77 km/s/Mpc）。&/blockquote&引自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Hubble%2527s_law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Hubble's law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&我们知道3.26 light-years（ly，光年）=1 parsec （pc，秒差）=3.085×10^(16) m&br&那么1Mpc（百万秒差）=3.26×10^(6) ly，也就是326万光年&br&(之前的答案我在这里犯了一个错误，就是忽略了单位是&b&km/s/Mpc&/b&)&br&所以&b&距离观测者326万光年的星系&/b&正在以&b&6.78×10^(4) m/s&/b&的速度远离，这只是距离326万光年的，那么我们可以看看&b&距离观察者138亿光年&/b&的星系远离速率有多大：&br&&img src=&/e7faf1d69cdbe_b.png& data-rawwidth=&454& data-rawheight=&63& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&454& data-original=&/e7faf1d69cdbe_r.png&&已经比较接近光速&img src=&/8a5867afb2d_b.png& data-rawwidth=&187& data-rawheight=&40& class=&content_image& width=&187&&那么&b&距离观察者200亿光年&/b&的星系的远离速率：&br&&img src=&/e14c923f37c61ce18fadb1f_b.png& data-rawwidth=&455& data-rawheight=&63& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&455& data-original=&/e14c923f37c61ce18fadb1f_r.png&&已经超过光速了&br&那么距离观察者&b&460亿光年&/b&的星系呢？&br&&img src=&/efdfdb12b272f0bdb22fa77_b.png& data-rawwidth=&455& data-rawheight=&63& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&455& data-original=&/efdfdb12b272f0bdb22fa77_r.png&&妥妥的超了光速&br&一个光子被物体发射出后，在一个膨胀的宇宙中，它和发射它的物体之间的远离速度可以表示为：&img src=&/da219d37ac99b4e84c0a3f_b.png& data-rawwidth=&164& data-rawheight=&40& class=&content_image& width=&164&&上式中，c是光速，H是Hubble Parameter（哈勃参数），x(t)是光子和发射它物体之间的距离。&br&稍微走一个变换：&br&&img src=&/3fde97f0ef_b.png& data-rawwidth=&252& data-rawheight=&115& class=&content_image& width=&252&&初始条件是x(0)=0，所以有：&br&&img src=&/28cc39da0b54fd7bc376af6cf99bbac2_b.png& data-rawwidth=&295& data-rawheight=&160& class=&content_image& width=&295&&前面算过了，1Mpc（百万秒差）=3.26×10^(6) ly=3.085×10^(19) km，把哈勃参数的单位换成[1/s]，那么：&br&&img src=&/c7f3ff4a3d3a29ead8cac_b.png& data-rawwidth=&567& data-rawheight=&75& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&567& data-original=&/c7f3ff4a3d3a29ead8cac_r.png&&好了，我们知道了哈勃参数的数值，知道宇宙的粗略年龄138亿年，把已知条件带入x(t)的表达式中，可以得到：&br&&img src=&/c677a90d351d8d7bc3d28c1_b.png& data-rawwidth=&247& data-rawheight=&43& class=&content_image& width=&247&&也就是231亿光年，但是这个数值比上面说到的可视化宇宙的半径460亿光年小得太多了，肯定不对，哪里错了呢？——因为宇宙早期的膨胀速率要大得多&br&所以用可观测宇宙的半径x(13.8Gy)=46Gly反推回去：&br&&img src=&/6f47ca8dc73ad8a1c4665c3_b.png& data-rawwidth=&446& data-rawheight=&62& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&446& data-original=&/6f47ca8dc73ad8a1c4665c3_r.png&&根据&img src=&/d8e88e21bc9a2b04e59c5e_b.png& data-rawwidth=&492& data-rawheight=&216& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&492& data-original=&/d8e88e21bc9a2b04e59c5e_r.png&&&br&估算出H：&br&&img src=&/1e8f9df08ee229a4de6d33a83a2d74cf_b.png& data-rawwidth=&265& data-rawheight=&42& class=&content_image& width=&265&&这就说明，有效哈勃参数（假设空间膨胀的速率跟大爆炸时候的一样）的数值是之前算出来的两倍还多。把这个哈勃参数带回到x(t)的表达式中：&br&&img src=&/e83aadbda1de30a2812dd_b.png& data-rawwidth=&428& data-rawheight=&76& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&428& data-original=&/e83aadbda1de30a2812dd_r.png&&再把这两个式子（前一个有空间膨胀，后一个没有）单位归一化后作图，再清楚不过了：&img src=&/206b6fa723458bcefff5d8b_b.png& data-rawwidth=&1168& data-rawheight=&434& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1168& data-original=&/206b6fa723458bcefff5d8b_r.png&&&br&根据哈勃表达式，当时间为138亿年时，对应的可视化半径为460亿光年，修正成功！当然了，真正的计算要比我这个复杂的多。&br&以上参考：&br&&a href=&///?target=http%3A////technology/how-can-we-see-galaxies-47-billion-light-years-away-when-the-universe-is-only-13-billion-years-old-191/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&How Can We See Galaxies 47 Billion Light Years Away When the Universe is Only 13 Billion Years Old?&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=http%3A///hubble-deep-field.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&The Hubble Deep Field:
The Most Important Image Ever Taken::&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=http%3A//arxiv.org/abs/astro-ph/0310233& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&arxiv.org/abs/astro-ph/&/span&&span class=&invisible&&0310233&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Observable universe&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=https%3A///profile/John-Taylor-132& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/profile/John-&/span&&span class=&invisible&&Taylor-132&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Hubble%2527s_law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Hubble's law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~&br&这里推荐一个视频，之前也有人推荐过了：&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DXBr4GkRnY04& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=XBr4GkRnY04&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&a href=&///?target=https%3A///channel/UCHnyfMqiRRG1u-2MsSQLbXA& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Veritasium&i class=&icon-external&&&/i&&/a&的很多视频都很精良。&br&有同学说链接挂了，这里补一个：&a href=&///?target=http%3A///programs/view/mNpQV64qrdg/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&煎蛋小学堂：我们对可观测宇宙的误解&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
答案其实就在题主自己的题注里的这句话： “我只是不理解如果光速不可超越的话” 英文是“Nothing is faster than light”，这里的“Nothing”对应的是“Empty Space”。 相对论中的Nothing can't move through space faster than light，但是你不能阻止spa…
你已经见过了很多人的最后一面。
你已经见过了很多人的最后一面。
如果减慢光的速度，只是一点点，我们的宇宙就没有碳元素；&br&如果加快光的速度，只是一点点，我们的宇宙就没有氧元素。&br&好险啊，差点什么也没有了！&br&为什么光速控制着宇宙中碳元素和氧元素的合成呢？&br&我们先来看看宇宙中是怎样合成碳元素的：&br&如果你相信大爆炸理论的话（不是所有人都相信的，比如说我前日去日本开会的时候在飞机机尾的小隔间吃薯片时遇见的来自大德州的Bruce牧师就不相信。。。。)&br&嗯，大爆炸之后，很快的，我们的宇宙中有了质子p，中子n，和电子e&br&也就有了合成一切的初始原材料，接下来它们就开始互相结合了。&br&p+e=1H，
于是我们有了氕&br&p+n=2H,
于是我们有了氘&br&2H+2H=4He,
于是我们有了氦&br&重点来了：&br&4He+4He+4He=12C （以下称该反应为3氦过程）于是我们有了碳，&br&看起来一切都是那么理所当然吧，其实没有啦。&br&爱因斯坦告诉我们核聚变要释放能量&img src=&/dac881eb5aecab6ef00345de_b.jpg& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&720& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&/dac881eb5aecab6ef00345de_r.jpg&&3氦过程释放的能量是多少呢? 7.3367 MeV&br&&br&原本，3氦过程是很难进行的；&br&必须要3氦过程释放的能量恰好是能让碳处于激发态下的能量，才能保证3氦过程顺利进行。&br&那么，让碳原子保持激发态的能量是多少呢？7.3-7.6
MeV&br&这个激发态有一个名字，叫Hoyle State，Sir Fred Hoyle 就是下面这个老爷爷,&br&他也是大名鼎鼎的B2FH论文（阐述宇宙中重核合成论文）中的H。&br&&img src=&/caefce14518deaa336032_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&400& class=&content_image& width=&400&&Hoyle爷爷的计算表明：&br&碳原子的激发态和3氦过程释放的能量相当，于是确保了自然界中现有浓度的碳12的形成。&br&那么这个激发态又是由什么决定的呢？精细结构常数&br&精细结构常数电磁相互作用中电荷之间耦合强度的度量，表征了电磁相互作用的强度。&br&其表达式为：&br&&img src=&/ec8d388b87_b.png& data-rawwidth=&269& data-rawheight=&187& class=&content_image& width=&269&&分母上的C就是光速。&br&也就是说，光速C控制着精细结构常数，精细结构常数控制着碳原子处于的激发态所需能量，而这个能量又要恰好和3氦过程释放的能量相当才能保持碳12合成的顺利进行。&br&&br&也就回答了为什么这个光速必须跟阿拉木汗的身材一样，不肥也不瘦，才行。&br&&br&===============谢谢大家的讨论======================&br&&br&有很多人讨论是否会由于光速的改变合成出新的元素，&br&从而衍生一个和地球完全不同的星球X&br&进而进化出和地球生物完全不同的物种生活在这个X星球上。&br&&br&Hoyle State是基于地球上的生命是以碳氧元素为主要元素这一事实提出的。&br&如果碳12的Hoyle State比3氦合成释放的能量高出479 KeV，&br&那么宇宙中的就无法合成出足够的碳12，就不会出现现有的碳基生命；&br&如果碳12的Hoyle State比3氦合成释放的能量低出279 KeV，&br&那么宇宙中就会合成出大量的碳12，导致氦4被消耗殆尽，&br&从而终止了4He+12C=16O的反应，我们就没有氧气了。&br&那么，在不同的光速下，是否会有别的激发态满足和3氦过程能量相当的元素大量合成；&br&如果有，是怎样的元素，谁也不知道啊。&br&盗一张NASA的图，下面那个是地球，上面那个是unknown。&br&&img src=&/c91d2a425d30a3c74f91ee685cecd712_b.jpg& data-rawwidth=&512& data-rawheight=&294& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&512& data-original=&/c91d2a425d30a3c74f91ee685cecd712_r.jpg&&&br&=============过了一个周末看到这么多赞好开心=============&br&&br&大家都在讨论人择原理（表示第一次听说这个词）&br&于是wiki了一些，了解到人择原理已经上升到了哲学范畴，&br&是指“物质宇宙必须与观测它的智能生命相匹配的理论”。&br&于是想到了上文提到的我在吃薯片的时候遇见的大德州Bruce牧师。&br&在简单交谈后他就很直接地问我为什么不信仰上帝，&br&为了表达我对任何宗教信仰的尊重，我只是委婉得回答说是由于我的知识体系。&br&于是我举了个例子：圣经说上帝第一天创造了地球，第五天创造了人类；&br&可是地球已经45亿年了，人类起源却只有200万年左右。&br&Bruce悠闲地给自己倒了一杯橙汁，说：How do you know the Earth is that old?&br&于是我解释了科学家怎么在澳大利亚Jack Hill找到最老的锆石，然后又怎样发明了灵敏高分辨率离子探针得到了精度到小数点后面7位的该锆石铀铅同位素数据然后计算出45亿年这个年龄。&br&Bruce听完后露出迷之微笑，问我：How do you know all these?&br&我以为他是在质疑我的专业，于是告诉他这是我当年博士生资格考试的题目之一，&br&我用一个计算器和5张A4纸就可以算出来。&br&Bruce摇摇头，捧了捧自己的大肚子，说：Why do you think you are smart enough to know all of these stuff?&br&然后，Bruce用手指了指上面，说：He made it!&br&我一时间，竟无言以对&br&现在想来，Bruce倒是用人择原理给我上了生动的一课。。。
如果减慢光的速度，只是一点点，我们的宇宙就没有碳元素； 如果加快光的速度，只是一点点，我们的宇宙就没有氧元素。 好险啊，差点什么也没有了！ 为什么光速控制着宇宙中碳元素和氧元素的合成呢？ 我们先来看看宇宙中是怎样合成碳元素的： 如果你相信大爆…
相对论的视觉效应是一项非常有趣、却在科研中常常被忽略的内容。 科研中出现的图画大都是效果图，正式叫法是“艺术家眼中的印象图”，是为了表现体系的某个或某些特色而作。除非另有声明，所引的图都是效果图。 很多时候， 尤其在广义相对论中， 印象图甚至可能是所谓“上帝视角”，即从高维空间（通常是三维）观察嵌入低维空间（通常是两维）的时空弯曲。&br&&br&&u&&b&先说狭义相对论，即高速运动物体的视觉效应&/b&&/u&&br&狭义相对论认为高速（v ～ c）运动的物体其尺度会沿运动方向收缩（尺缩效应），所以在伽莫夫著名的《物理世界奇遇记》里面，高速动体的视觉效应被描述成扁扁的 （图一）。&blockquote&&img src=&/7e1fd9c5dac8c108cfb1229_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&694& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/7e1fd9c5dac8c108cfb1229_r.jpg&&图一：《物理世界奇遇记》中的动体的尺缩效应效果图&/blockquote&直到1924年，奥地利物理学家安东兰帕才意识到这不是动体的视觉效应，因为眼睛（和照相机）看到的像是由同时到达眼睛（和相机）的光形成的。直到1959年，这个现象被泰瑞和彭罗斯再次发现以后才引起人们关注。一般来说，由于相对论效应，高速运动的物体的像会产生畸变和转动（图二）。在最简单的情况下，球形物体仅有转动，这种效应称为彭罗斯－泰瑞转动。&br&&blockquote&&img src=&/5f2c5b8df830cfbb28be7_b.jpg& data-rawwidth=&320& data-rawheight=&240& class=&content_image& width=&320&&图二：低速（下）运动与高速运动（上）的骰子的畸变效应效果图。 图片来源：&a href=&///?target=http%3A//www.spacetimetravel.org/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Space Time Travel&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/blockquote&&br&另外一种效应是多普勒频移。也就是说，物体的颜色会产生变化（图三）。&blockquote&&img src=&/e7c0bfdf3f95_b.jpg& data-rawwidth=&300& data-rawheight=&193& class=&content_image& width=&300&&图三：多普勒效应示意图&/blockquote&&br&现在，这些狭义相对论的视觉效应已经很常见，譬如下面这个相对论视觉引擎截图：&br&&img src=&/4e0efc8d42cc09ecbb6b19f474e7ce98_b.jpg& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&450& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&/4e0efc8d42cc09ecbb6b19f474e7ce98_r.jpg&&&br&图三又二分之一：游戏 &i&Slower Speed of Light &/i&的截图（MIT GameLab）&br&&br&你可能会觉得，人们既然几十年前终于弄懂了动体的视觉效应，在画图时应该会考虑到吧。完全不是。几乎所有涉及到高速运动的图中，人们都忽视了这些效应 —— 这不仅包括闪电侠、超人等漫画和科研电影还包括了严肃的科研报告。比如相对论性重离子对撞的讲座中，大家还是画两个“盘子”代表洛伦兹收缩以后的相对论性重离子 —— 即高速运动的原子核（图四）。 在重离子领域，几乎所有的示意图都画成图四这样 —— 气人的是，你说他们不精细吧，重离子里面的核子他们还给你画成3D的，还上了色（显然这个颜色不是为了展示多普勒效应）。&br&&blockquote&&img src=&/4c2ba3a272de877d27b6ae7e68e5dfcf_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&1170& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&/4c2ba3a272de877d27b6ae7e68e5dfcf_r.jpg&&图四：相对论性重离子碰撞过程的效果图&/blockquote&&br&&u&&b&广义相对论和引力场中动体的视觉效应&br&&/b&&/u&引力场中动体的视觉效应其实比较复杂。首先，光在引力场中会产生偏折，这会带来物体图像的畸变、放大或缩小，该现象叫做引力透镜效应（回忆透镜成像的原理就是偏折光线）。引力透镜效应一般是很复杂的，但可以通过光线追踪法来加以计算。黑洞的引力透镜效应尤其强。如果仅考虑黑洞的引力透镜效应，且假设观察者和成像的天体都在远处（即黑洞附近没有特别明亮的光源），效果大致如图五所示，这也是常见的（史瓦兹谢尔德）黑洞的形象。&br&&blockquote&&img src=&/a750ce2a26c23acbecda_b.jpg& data-rawwidth=&450& data-rawheight=&360& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&450& data-original=&/a750ce2a26c23acbecda_r.jpg&&图五（甲）：远处观察者眼中黑洞对远处星系的引力透镜效应效果图甲。&/blockquote&&br&&blockquote&&img src=&/18de306f3db_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&480& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/18de306f3db_r.jpg&&图五（乙）：黑洞引力透镜效应效果图乙。&br&&img src=&/b9f4e1fcb364d_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&908& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&/b9f4e1fcb364d_r.jpg&&图五（丙）：基于Thorne公式的黑洞引力透镜效应效果图。&/blockquote&&br&这当然不是全部。另外，引力，尤其是强引力会对附近射入光产生蓝移、射出的光产生红移。因此周围物体的颜色也会相应改变。这些还都不是困难的地方。麻烦的是黑洞附近有什么。首先黑洞会有霍金辐射，而且会有落入黑洞的天体因释放引力势能被加热到甚高温，在天文观测上表现为，黑洞是很好的X光射线源，这表明黑洞四周是非常明亮的，这引发了类似图六的示意图。&br&&br&&blockquote&&img src=&/0aa19db1bcce_b.jpg& data-rawwidth=&375& data-rawheight=&300& class=&content_image& width=&375&&图六：黑洞霍金辐射效果图，未考虑黑洞的引力透镜效应&/blockquote&并且像大多数大质量天体一样，黑洞会大量捕获附近的物质在它周围产生较大的吸积盘和相对论性喷流，因而会引发了类似图七的示意图，而由于这些物质和霍金辐射的存在，黑洞附近必定进行着非常复杂、非常强大的电磁学过程，而弯曲时空的电动力学是很复杂的现象，这些都需要加以考虑。注意，图六、图七都没有考虑前面所说的引力透镜效应和引力频移。&br&&br&&blockquote&&img src=&/989aad17e04eb59cd7330_b.jpg& data-rawwidth=&1024& data-rawheight=&576& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&/989aad17e04eb59cd7330_r.jpg&&图七：黑洞四周的吸积盘和喷流效果图，未考虑黑洞的引力透镜效应。&/blockquote&&br&Interstellar的一大贡献是它们考虑到了引力透镜效应和引力频移对吸积盘的成像的影响（图八）。他们的说法是，引力透镜效应使得背后的盘能够被看到，而高能量的X射线使得所有频率的光的亮度都很高，因此吸积盘显得非常明亮 —— 这些都是非常合理的假设。 当然宇宙飞船必须能防护这些高能射线。另外，在&u&遥远的地方看&/u&，吸积盘的颜色可能有些颜色，而不一定非要是白色。&br&&br&&img src=&/1b94cd64_b.jpg& data-rawwidth=&730& data-rawheight=&348& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&730& data-original=&/1b94cd64_r.jpg&&&blockquote&图八：星际中的黑洞效果图 &img src=&///equation?tex=%5Cfrac%7BJc%7D%7BGM%5E2%7D+%3D+0.6+& alt=&\frac{Jc}{GM^2} = 0.6 & eeimg=&1&&（该值越大表示黑洞自旋越快，其值应当小于1）。这是真正的艺术家们的印象图。Credit: Oliver James et al 2015, Gravitational lensing by spinning black holes in astrophysics, and in the movie &i&Interstellar&/i&, Class. Quantum Grav. 32 065001 doi:10.81/32/6/065001。&/blockquote&不过，根据James等人的说法，这张图片也不是真正的黑洞视觉效应图。为了满足电影效果，他们根据导演的要求，去掉了多普勒频移、引力频移等效应，并添加了光晕效果。更加真实的黑洞效果图，可以参看James-Tunzelmann-Franklin-Thorne 文章的图15c.&br&&br&&img src=&/900a9f694234dfe119db12435dfeec3b_b.jpg& data-rawwidth=&590& data-rawheight=&161& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&590& data-original=&/900a9f694234dfe119db12435dfeec3b_r.jpg&&有吸积盘的黑洞很可能自己带有较大的角动量，这种黑洞叫做克尔黑洞。原本在若黑洞附近物体轨道半径大于黑洞视界时，可以绕黑洞打转，但是在史瓦兹歇尔德黑洞附近半径小于两倍视界的轨道是不稳定的，转圈的物体很快就会落入黑洞之中。 而克尔黑洞附近小于两倍视界时则存在稳定轨道，因此图九中吸积盘延伸到接近克尔黑洞视界的地方。 如果黑洞带电荷，那就更复杂些，其电磁现象也会更重要些。黑洞还可能会产生引力波，这个会不会产生视觉效应，我就更不知道了。&br&&blockquote&&img src=&/1770bad5c19e8d36aadb_b.jpg& data-rawwidth=&1100& data-rawheight=&599& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1100& data-original=&/1770bad5c19e8d36aadb_r.jpg&&图九：没自旋的黑洞与有自旋的黑洞的效果图&/blockquote&&br&还有一些其他的问题。涉及到黑洞的基本性质。这里仅仅举一个例子，就是黑洞信息佯谬。人们认为信息是守恒的，但黑洞视界以内既然无法探知，落入黑洞的物质携带的信息也就永远失去了，更要命的是，加入两个粒子处于纠缠态，一个粒子落入黑洞，纠缠态必然会消失否则我们可以以此来探测黑洞内部信息，但纠缠态凭空消失又是量子力学所无法理解的。为了解决这个矛盾，有人认为纠缠态会被破坏，但是代价是放出巨大的能量——大到可以打破广义相对论或量子力学，因此结论是，黑洞视界周围是一圈“火墙”（图十），代表巨大的能量释放过程。&br&&blockquote&&img src=&/bc886eecf21064dff363cb_b.jpg& data-rawwidth=&1400& data-rawheight=&968& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1400& data-original=&/bc886eecf21064dff363cb_r.jpg&&图十：黑洞信息悖论与火墙模型示意图&/blockquote&这还仅仅是黑洞未解之谜的一个例子。事实上，黑洞，尤其是奇点附近的物理可能需要量子引力来理解，广义相对论已经不再适用。因此我们对黑洞实际上非常的不了解。更不用谈黑洞到底看起来是什么样。&br&&br&上面所引用的图大多数没有完全考虑所有的引力效应，特别是引力透镜和引力红移。 而且这些图都是远处观察者所看到的。 至于进入黑洞能看到什么，所需要考虑的物理是相同的，只不过所选用的参考系不太一样罢了。网上有一些视频介绍这些，注意这些视频也并非将这里提到的所有效应都考虑全了。第一个和第三、四个来自科罗拉多大学天体物理学家安德哈密顿（显然这个家伙开发了一个黑洞飞行模拟器，但目前是闭源的，URL：&a href=&///?target=http%3A//jila.colorado.edu/%7Eajsh/insidebh/intro.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Inside Black Holes&i class=&icon-external&&&/i&&/a&），大致认为落入黑洞的人仍然一直能看到黑洞外的世界，只不过黑洞黑外被一个伪视界分开。第二个视频来自VSause的分钟物理，大致认为，落入黑洞的人看到的外面的视界会越来越小直到消失，眼前的黑洞洞越来越大直到什么都看不见。 其中第四个视频号称是&u&&b&真实场景的模拟，不仅仅是艺术家眼中的印象&/b&&/u&。&br&&br&1. &a href=&///?target=http%3A///v_show/id_XMzkyMjE4MTg4.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&进入史瓦兹歇尔德黑洞的旅行&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&a class=&video-box& href=&///?target=http%3A///v_show/id_XMzkyMjE4MTg4.html& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&& data-name=&进入黑洞的旅行& data-poster=&/FA64E95EF9F055D4DA67B586AF5-0EDA-C5EE-895A-23A8C969AB52& data-lens-id=&&&
&img class=&thumbnail& src=&/FA64E95EF9F055D4DA67B586AF5-0EDA-C5EE-895A-23A8C969AB52&&&span class=&content&&
&span class=&title&&进入黑洞的旅行&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&/v_show/id_XMzkyMjE4MTg4.html&/span&
&/a&&br&&br&2. &a href=&///?target=http%3A///v_show/id_XNDgzNTEzODUy.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&煎蛋小学堂08：跳进一个黑洞会怎样？&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&a class=&video-box& href=&///?target=http%3A///v_show/id_XNDgzNTEzODUy.html& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&& data-name=&煎蛋小学堂08：跳进一个黑洞会怎样？& data-poster=&/0BCC2BCBFAE3E6AE-4B47-FFC2-957E-77& data-lens-id=&&&
&img class=&thumbnail& src=&/0BCC2BCBFAE3E6AE-4B47-FFC2-957E-77&&&span class=&content&&
&span class=&title&&煎蛋小学堂08：跳进一个黑洞会怎样？&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&/v_show/id_XNDgzNTEzODUy.html&/span&
&/a&&br&3. &a href=&///?target=http%3A//jila.colorado.edu/%7Eajsh/insidebh/rn.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Journey into and through a Reissner-Nordstrm black hole&i class=&icon-external&&&/i&&/a& 进入雷斯勒-诺德斯特洛姆黑洞，该黑洞视界内有个虫洞，将旅人送到宇宙的其他地方。&br&&br&&br&&br&&br&&br&&a class=&video-box& href=&///?target=http%3A///v_show/id_XODI2ODU5MDQw.html& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&& data-name=&Journey%20into%20and%20through%20a%20Reissner-Nordstr?m%20bla...& data-poster=&/3A481A2B870C0CF-14A6-A85BD07C57& data-lens-id=&&&
&img class=&thumbnail& src=&/3A481A2B870C0CF-14A6-A85BD07C57&&&span class=&content&&
&span class=&title&&Journey%20into%20and%20through%20a%20Reissner-Nordstr?m%20bla...&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&/v_show/id_XODI2ODU5MDQw.html&/span&
&/a&&br&4. 落入一个真实的黑洞。&br&&br&&br&&br&&br&&br&&a class=&video-box& href=&///?target=http%3A///v_show/id_XODI2ODU2ODY4.html& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&& data-name=&relativistic visualization of a disk and jet around a black hole& data-poster=&/4664EFAEAEF03A481A23C0A03AF-90B7-5C86-94D9-8E3A32BDC82A& data-lens-id=&&&
&img class=&thumbnail& src=&/4664EFAEAEF03A481A23C0A03AF-90B7-5C86-94D9-8E3A32BDC82A&&&span class=&content&&
&span class=&title&&relativistic visualization of a disk and jet around a black hole&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&/v_show/id_XODI2ODU2ODY4.html&/span&
&/a&&br&5. PBS 2006: 星河中的怪兽 &br&&img src=&/195fe708f3cb73f6c8c13_b.jpg& data-rawwidth=&460& data-rawheight=&259& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&460& data-original=&/195fe708f3cb73f6c8c13_r.jpg&&&a href=&///?target=http%3A////science/28prof.html%3F_r%3D0& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://www.&/span&&span class=&visible&&//&/span&&span class=&invisible&&science/28prof.html?_r=0&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&6. &a href=&///?target=http%3A//bcove.me/f7lxzai8& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Single Video Player&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&b&&u&关于引潮力（tidal force）&/u&&/b&&br&引潮力（显然是一个三维张量）与曲率张量有关，&img src=&///equation?tex=%5Ctau_%7Bij%7D+%3D+R_%7Bi0j0%7D+%2B+R_%7Biljl%7DV%5Ek+V%5Ej& alt=&\tau_{ij} = R_{i0j0} + R_{iljl}V^k V^j& eeimg=&1&&，这里&img src=&///equation?tex=R_%7B%5Cmu%5Cnu%5Clambda%5Crho%7D& alt=&R_{\mu\nu\lambda\rho}& eeimg=&1&&是黎曼张量，&img src=&///equation?tex=V& alt=&V& eeimg=&1&&是速度。黎曼张量大致正比于黑洞的密度。黑洞的半径（视界），&img src=&///equation?tex=R_s+%5Csim+%5Cfrac%7B2GM%7D%7Bc%5E2%7D& alt=&R_s \sim \frac{2GM}{c^2}& eeimg=&1&&正比于质量，而密度&img src=&///equation?tex=%5Crho_s+%5Csim+%5Cfrac%7BM%7D%7BR_s%5E3%7D& alt=&\rho_s \sim \frac{M}{R_s^3}& eeimg=&1&&，因此黑洞的密度&img src=&///equation?tex=%5Crho_s+%5Csim+M%5E%7B-2%7D& alt=&\rho_s \sim M^{-2}& eeimg=&1&&反比与黑洞质量的两次方。就是说，黑洞越大，其密度越小，其引潮力也会越小（除非在奇点附近，这些关系不再成立）。恒星级别的黑洞（质量为几个到几十个太阳质量）是相当致密的，人在其附近很容易被撕成面条——如果不被其他高能辐射杀灭的话。一般认为在星系的中心，存在着巨大质量的超级黑洞（质量在几百万到几百亿太阳质量），其密度是很小的，甚至可能远小于气体密度。其引潮力也是比较弱的。如果要跳黑洞，应该选择这样的黑洞跳。当然，即使这种黑洞，在靠近奇点的地方引潮力也会变得十分巨大，人会被拉成面条。 不过假如黑洞不存在奇点，而是一个可以允许时空穿梭的虫洞，那就爽了。。。不过这些还都是科幻，总起来说跳黑洞生还的可能性极低。&br&&br&&b&&u&全息原理、额外维度、量子引力超对称弦和 AdS/CFT&br&&/u&&/b&&br&不了解。&br&&br&&u&&b&THORNE &/b&&/u&&br&“The thing I most wanted was that the film have real science embedded in it—a range of science, from well-established truths to speculative science.” —Kip Thorne&br&译：“我最希望的事情是这个电影能够嵌入真正的科学 —— 从牢固建立的事实到科学假说”&br&&blockquote&&img src=&/8fa693fa207f74b9a36cd6c5e3f5bc44_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&704& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&/8fa693fa207f74b9a36cd6c5e3f5bc44_r.jpg&&图： Thorne 和 洁西卡姐姐（饰墨菲·库珀）&/blockquote&&br&&a href=&///?target=http%3A//iopscience.iop.org//6/065001/article%23cqg508751bib5& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Gravitational lensing by spinning black holes in astrophysics, and in the movie Interstellar&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&Throne组发了不少文章，题目都是关于弯曲空间的可视化，感兴趣的同学可以读读。&br&&br&&a href=&///?target=http%3A//journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.106.151101& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Frame-Dragging Vortexes and Tidal Tendexes Attached to Colliding Black Holes: Visualizing the Curvature of Spacetime&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&Robert Owen, Jeandrew Brink, Yanbei Chen, Jeffrey D. Kaplan, Geoffrey Lovelace, Keith D. Matthews, David A. Nichols, Mark A. Scheel, Fan Zhang, Aaron Zimmerman, and &u&Kip S. Thorne&/u&&br&Phys. Rev. Lett. &b&106&/b&, 151101 – Published 10 April 2011&br&&br&&a href=&///?target=http%3A//journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.84.124014& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Visualizing spacetime curvature via frame-drag vortexes and tidal tendexes: General theory and weak-gravity applications&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&David A. Nichols, Robert Owen, Fan Zhang, Aaron Zimmerman, Jeandrew Brink, Yanbei Chen, Jeffrey D. Kaplan, Geoffrey Lovelace, Keith D. Matthews, Mark A. Scheel, and &u&Kip S. Thorne&/u&&br&Phys. Rev. D &b&84&/b&, 124014 – Published 5 December 2011&br&&br&&a href=&///?target=http%3A//journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.86.084049& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Visualizing spacetime curvature via frame-drag vortexes and tidal tendexes. II. Stationary black holes&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&Fan Zhang, Aaron Zimmerman, David A. Nichols, Yanbei Chen, Geoffrey Lovelace, Keith D. Matthews, Robert Owen, and &u&Kip S. Thorne&/u&&br&Phys. Rev. D &b&86&/b&, 084049 – Published 25 October 2012&br&&br&&a href=&///?target=http%3A//journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.86.104028& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Visualizing spacetime curvature via frame-drag vortexes and tidal tendexes. III. Quasinormal pulsations of Schwarzschild and Kerr black holes&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&David A. Nichols, Aaron Zimmerman, Yanbei Chen, Geoffrey Lovelace, Keith D. Matthews, Robert Owen, Fan Zhang, and &u&Kip S. Thorne&/u&&br&Phys. Rev. D &b&86&/b&, 104028 – Published 11 November 2012&br&&br&&a href=&///?target=http%3A///2014/11/metaphysics-of-interstellar/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Interstellar Almost Had 6 Wormholes and 5 Black Holes&i class=&icon-external&&&/i&&/a& （WIRED 采访THORNE 和 NOLAN）&br&&br&总结，首先取决与模型和设定，因为我们对黑洞及黑洞附近的物理尚不完全清楚；在比较简单的模型和假设下，落入黑洞的所见大致是可以计算的，诺兰他们的工作大致是这一类。具体感兴趣的话可以读读Thorne组的文章。&br&&br&&b&&u&番外篇：&/u&&/b&&br&&blockquote&&img src=&/bebfacaab59a_b.jpg& data-rawwidth=&395& data-rawheight=&300& class=&content_image& width=&395&&图十一：Futurama 中的黑洞&/blockquote&&br&什么叫“艺术家印象” 呢？ 参看如下示例图：&br&&blockquote&&img src=&/a939ae399fc5b084d7f3_b.jpg& data-rawwidth=&250& data-rawheight=&334& class=&content_image& width=&250&&艺术家眼中的耶稣与其门徒&/blockquote&&br&－－&br&&b&瓜子和蜜饯 （持续更新中）：&/b&&br&&br&&b&光迹：&/b&&br&光在引力场（弯曲时空）中的运动方程 &img src=&///equation?tex=x%5E%5Cmu%28s%29+%3D+%5Cbig%28+c+t%28s%29%2C+%5Cvec+x%28s%29+%5Cbig%29& alt=&x^\mu(s) = \big( c t(s), \vec x(s) \big)& eeimg=&1&& 满足：&br&&img src=&///equation?tex=%5Cfrac%7Bd%5E2+x%5E%5Cmu%7D%7Bds%5E2%7D+%2B+%5CGamma%5E%5Cmu_%7B%5C%3B%5Cnu%5Clambda%7D+%5Cfrac%7Bd+x%5E%5Cnu%7D%7Bds%7D%5Cfrac%7Bdx%5E%5Clambda%7D%7Bds%7D+%3D+0%2C& alt=&\frac{d^2 x^\mu}{ds^2} + \Gamma^\mu_{\;\nu\lambda} \frac{d x^\nu}{ds}\frac{dx^\lambda}{ds} = 0,& eeimg=&1&& 和&img src=&///equation?tex=g_%7B%5Cmu%5Cnu%7D%5Cfrac%7Bdx%5E%5Cmu%7D%7Bds%7D%5Cfrac%7Bdx%5E%5Cnu%7D%7Bds%7D+%3D+0& alt=&g_{\mu\nu}\frac{dx^\mu}{ds}\frac{dx^\nu}{ds} = 0& eeimg=&1&&，&br&其中，&br&&img src=&///equation?tex=s& alt=&s& eeimg=&1&& 为某一参数，可以最后在坐标中将其消掉得到&img src=&///equation?tex=%5Cvec+x%28t%29& alt=&\vec x(t)& eeimg=&1&&；&br&&img src=&///equation?tex=g_%7B%5Cmu%5Cnu%7D+%3D+g_%7B%5Cmu%5Cnu%7D%28x%29& alt=&g_{\mu\nu} = g_{\mu\nu}(x)& eeimg=&1&& 叫做度规张量，这是描述引力场的基本量。电影中所遇到的黑洞是所谓的Kerr黑洞，带有自旋，其度规为：&br&&br&&img src=&///equation?tex=g_%7Btt%7D+%3D+1-%5Cfrac%7B2GM%7D%7Bc%5E2%7D%5Cfrac%7B1%7D%7Br%2B%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2+r%7D%5Ccos%5E2%5Ctheta%7D& alt=&g_{tt} = 1-\frac{2GM}{c^2}\frac{1}{r+\frac{J^2}{M^2c^2 r}\cos^2\theta}& eeimg=&1&&，&br&&img src=&///equation?tex=g_%7Brr%7D+%3D+%5Cfrac%7Bc%5E2+r%5E2%2B%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2%7D%5Ccos%5E2%5Ctheta%7D%7Bc%5E2+r%5E2-2GMr+%2B+%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2%7D%7D& alt=&g_{rr} = \frac{c^2 r^2+\frac{J^2}{M^2}\cos^2\theta}{c^2 r^2-2GMr + \frac{J^2}{M^2}}& eeimg=&1&&，&img src=&///equation?tex=g_%7B%5Ctheta%5Ctheta%7D+%3D+r%5E2+%2B+%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2%7D%5Ccos%5E2%5Ctheta& alt=&g_{\theta\theta} = r^2 + \frac{J^2}{M^2c^2}\cos^2\theta& eeimg=&1&&, &img src=&///equation?tex=g_%7B%5Cphi%5Cphi%7D+%3D+%5Cleft%28+r%5E2+%2B%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2%7D+%2B+%5Cfrac%7B2GM%7D%7Bc%5E2%28r%2B%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2+r%7D%5Ccos%5E2%5Ctheta%29%29%7D%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2%7D%5Cright%29%5Csin%5E2%5Ctheta& alt=&g_{\phi\phi} = \left( r^2 +\frac{J^2}{M^2c^2} + \frac{2GM}{c^2(r+\frac{J^2}{M^2c^2 r}\cos^2\theta))}\frac{J^2}{M^2c^2}\right)\sin^2\theta& eeimg=&1&&,&br&&img src=&///equation?tex=g_%7Bt%5Cphi%7D+%3D+g_%7B%5Cphi+t%7D+%3D+%5Cfrac%7B2GM%7D%7Bc%5E2%28r%2B%5Cfrac%7BJ%5E2%7D%7BM%5E2c%5E2r%7D%5Ccos%5E2%5Ctheta%29%7D%5Cfrac%7BJ%7D%7BMc%7D%5Csin%5E2%5Ctheta& alt=&g_{t\phi} = g_{\phi t} = \frac{2GM}{c^2(r+\frac{J^2}{M^2c^2r}\cos^2\theta)}\frac{J}{Mc}\sin^2\theta& eeimg=&1&&，&br&其余分量为零。对于更现实的引力场度规，可以在其附近做近似得到。&br&&br&&img src=&///equation?tex=%5CGamma%5E%5Cmu_%7B%5C%3B%5Cnu%5Clambda%7D+%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+g%5E%7B%5Cmu%5Csigma%7D%5CBig%5C%7B%0A%5Cfrac%7B%5Cpartial+g_%7B%5Csigma%5Cnu%7D+%7D%7B%5Cpartial+x%5E%5Clambda%7D+%0A%2B%5Cfrac%7B+%5Cpartial+g_%7B%5Csigma%5Clambda%7D+%7D%7B%5Cpartial+x%5E%5Cnu%7D+%0A-%5Cfrac%7B+%5Cpartial+g_%7B%5Cnu%5Clambda%7D+%7D%7B%5Cpartial+x%5E%5Csigma%7D%0A%5CBig%5C%7D& alt=&\Gamma^\mu_{\;\nu\lambda} =\frac{1}{2} g^{\mu\sigma}\Big\{
\frac{\partial g_{\sigma\nu} }{\partial x^\lambda}
+\frac{ \partial g_{\sigma\lambda} }{\partial x^\nu}
-\frac{ \partial g_{\nu\lambda} }{\partial x^\sigma}
\Big\}& eeimg=&1&&；&br&希腊字母&img src=&///equation?tex=%5Cmu%2C%5Cnu%2C%5Clambda%2C%5Ccdots& alt=&\mu,\nu,\lambda,\cdots& eeimg=&1&& 等为时空坐标，在笛卡尔坐标下取&img src=&///equation?tex=0%2C1%2C2%2C3& alt=&0,1,2,3& eeimg=&1&&；在球坐标下取&img src=&///equation?tex=t%2Cr%2C%5Ctheta%2C%5Cphi& alt=&t,r,\theta,\phi& eeimg=&1&&；重复的&b&&i&上下&/i&&/b&指标表示求和&img src=&///equation?tex=a_%5Cmu+a%5E%5Cmu+%3D+%5Csum_%7B%5Cmu%3D0%7D%5E3+a_%5Cmu+a%5E%5Cmu& alt=&a_\mu a^\mu = \sum_{\mu=0}^3 a_\mu a^\mu& eeimg=&1&&。 &br&&br&这是个关于&img src=&///equation?tex=x%5E%5Cmu& alt=&x^\mu& eeimg=&1&&的二阶非线性偏微方程、关于&img src=&///equation?tex=v%5E%5Cmu+%3D+%5Cfrac%7Bdx%5E%5Cmu%7D%7Bds%7D& alt=&v^\mu = \frac{dx^\mu}{ds}& eeimg=&1&&的一阶非线性微分方程。第二个条件进一步限制了解的形状。&img src=&///equation?tex=v%5E%5Cmu%28s%29& alt=&v^\mu(s)& eeimg=&1&&可以通过数值积分解出来。不过，用它做光线追踪（Ray-Tracing）显然比起经典光线追踪来要添了极大的计算量。目前Kerr黑洞最好的并行光线追踪代码可能是GeoKerr（&a href=&///?target=http%3A//www.astro.washington.edu/users/agol/geokerr/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Eric Agol, UW Astronomy&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）、 Ray（&a href=&///?target=http%3A//arxiv.org/pdf/.pdf& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&arxiv.org/pdf/&/span&&span class=&invisible&&v2.pdf&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）、和其GPU加速代码 GRay（ &a href=&///?target=https%3A///chanchikwan/gray& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&chanchikwan/gray · GitHub&i class=&icon-external&&&/i&&/a& ）。Intersteller 使用的代码叫做 Double Negative Gravitational Renderer，跟以上代码比使用了光束而非光线追踪，这样可以产生平滑的效果。&br&&br&&br&&img src=&/0f824eea93cab185bad7b_b.jpg& data-rawwidth=&504& data-rawheight=&557& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&504& data-original=&/0f824eea93cab185bad7b_r.jpg&&&br&&b&成像&/b&：&br&像的形状是由同时到达的光线的光强的二维角分布&img src=&///equation?tex=I%28%5Cvec%5Ctheta%2C+t%29& alt=&I(\vec\theta, t)& eeimg=&1&&决定的。&img src=&///equation?tex=I%28%5Cvec%5Ctheta%2Ct%29& alt=&I(\vec\theta,t)& eeimg=&1&&由两部分信息决定：光源和光线的传播。为了联系光源和像，我们可以逆向追踪光线，然后根据光源的信息来决定光强。&br&&br&首先来看牛顿引力下的引力透镜成像。如果光源与观察者的距离比其尺度远大，光源的纵向分布可以忽略，光源上不同点之间的发光时间差也可以忽略，从而可以用一个二维角矢量来描述：&img src=&///equation?tex=I_s%28%5Cvec+%5Cbeta%29& alt=&I_s(\vec \beta)& eeimg=&1&&。那么，忽略光在传播过程中的改变，&img src=&///equation?tex=I%28%5Cvec%5Ctheta%29+%3D+I_s%28%5Cvec%5Cbeta%29& alt=&I(\vec\theta) = I_s(\vec\beta)& eeimg=&1&& 只要光从&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Cbeta& alt=&\vec\beta& eeimg=&1&&传播到&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Ctheta& alt=&\vec\theta& eeimg=&1&&。这正是光线追踪可以提供的信息。&br&&br&在弱引力情况下，光迹实际上可以通过一阶近似直接给出解析表达式。为了方便，定义两个偏折角，&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Calpha+%5Cequiv+%5Cvec%5Ctheta+-+%5Cvec%5Cbeta& alt=&\vec\alpha \equiv \vec\theta - \vec\beta& eeimg=&1&& 和&img src=&///equation?tex=%5Chat+%7B%5Cvec%5Calpha%7D+%3D+%5Cfrac%7BD_%7Bds%7D%7D%7BD_s%7D%5Cvec%5Calpha& alt=&\hat {\vec\alpha} = \frac{D_{ds}}{D_s}\vec\alpha& eeimg=&1&&。引力透镜成像成立的条件是透镜天体的纵向分布尺度远小于纵向距离（薄透镜极限）。在这种情况下，光的偏折角可以用经典偏折公式：&img src=&///equation?tex=%5Cbegin%7Bsplit%7D%0A%5Chat%7B%5Cvec%5Calpha%7D+%28%5Cvec%5Ctheta%29+%0A%3D%26+%5Cfrac%7B4G%7D%7Bc%5E2%7D%5Cint+dz%27+d%5E2%5Cxi%27+%5C%2C%5Crho%28%5Cvec%5Cxi%27%2C+z%27%29+%5Cfrac%7B%5Cvec%5Cxi+-+%5Cvec%5Cxi%27%7D%7B%7C%5Cvec%5Cxi+-+%5Cvec%5Cxi%27%7C%5E2%7D+%0A%5Cend%7Bsplit%7D& alt=&\begin{split}
\hat{\vec\alpha} (\vec\theta)
=& \frac{4G}{c^2}\int dz' d^2\xi' \,\rho(\vec\xi', z') \frac{\vec\xi - \vec\xi'}{|\vec\xi - \vec\xi'|^2}
\end{split}& eeimg=&1&&，&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Cxi+%3D+%5Cvec%5Ctheta+D_d& alt=&\vec\xi = \vec\theta D_d& eeimg=&1&&&br&注意，不同的像&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Ctheta& alt=&\vec\theta& eeimg=&1&&可能对应相同的点源&img src=&///equation?tex=%5Cvec%5Cbeta& alt=&\vec\beta& eeimg=&1&&，也就是说，引力透镜效应有可能会产生多个像。参看：doi:10.-64-8 &br&&br&在此基础上，可以考虑一般成像。对于一般成像，首先要选择一个二维像平面 &img src=&///equation?tex=%5CSigma_O& alt=&\Sigma_O& eeimg=&1&& 和一个2+1维平面&img src=&///equation?tex=%5CSigma_S%5Ctimes+%5Cmathbb+R& alt=&\Sigma_S\times \mathbb R& eeimg=&1&& 作为光源的世界管。上面提到过，只有同时进入观察者眼的光才会成像，用GR的语言说，仅需要考虑观察者过去光锥（past light-cone）上的光迹（参看下图，盗自：Frittellia 等，PRD 63, 023007, (2000)）。因此像平面&img src=&///equation?tex=%5CSigma_O& alt=&\Sigma_O& eeimg=&1&&上的每一个点对应观察者过去光锥上的一条光迹或类光测地线，因此&img src=&///equation?tex=%5CSigma_O& alt=&\Sigma_O& eeimg=&1&&上每一个点表示一个立体视角&img src=&///equation?tex=%28%5Ctheta%2C%5Cphi%29& alt=&(\theta,\phi)& eeimg=&1&&。&br&&br&&img src=&/04c7ff3bb8bd17427dd4_b.jpg& data-rawwidth=&416& data-rawheight=&491& class=&content_image& width=&416&&
相对论的视觉效应是一项非常有趣、却在科研中常常被忽略的内容。 科研中出现的图画大都是效果图，正式叫法是“艺术家眼中的印象图”，是为了表现体系的某个或某些特色而作。除非另有声明，所引的图都是效果图。 很多时候， 尤其在广义相对论中， 印象图甚至…
谢邀。&br&&br&如果简单地从问题文字上来理解，恐怕不会有什么严重的后果。假设你有一个无比强大的激光枪，把地球沿着赤道拦腰切断，在地球的不同深度，会产生不一样的反应。地壳会出现一道深不见底的鸿沟，宽度就看激光束的大小了，先假设宽100米。切过的地方不可避免会穿过很多板块的边界，地壳下面可能会有大量的熔岩，从而引起无数的火山爆发。同时，板块交界处也会发生很多地震。多数火山和地震都会发生在海底，这将导致严重的海啸。&br&&img src=&/b2ccaa71d_b.png& data-rawwidth=&312& data-rawheight=&313& class=&content_image& width=&312&&&br&地壳下面是地幔。虽然地幔较深处温度超过了岩石的熔点，但是极高的压力让它保持固态。被切开的地方压力突然消失，地幔会迅速变成液态，在地球深处巨大的压力驱动下，从切口冲出来，形成新的火山。同时，涌出的熔岩也会把切口堵住，防止更大的灾难。&br&&br&深处地球中央的地核同样被切开。由于上面有数千公里的地幔覆盖，压力不会有明显变化。液态的外核自己迅速合拢，固态的内核也会在引力作用下很快合为一体。&br&&br&所以，这一刀切过以后，地球并没有分成两半。地核仍然是一个，地幔和地壳会留下一道深谷，但是会被熔岩很快充满。结果就是沿着赤道出现大量的火山，地震和海啸。火山喷出的气体和火山灰对全球生态环境也是一个不大不小的影响，很多物种会灭绝，尤其是海洋生物。由于粮食减产，世界人口可能也会大大减少。&br&&br&要真正把地球分成两半，不但需要切开，还需要把两个半球分离，并且给它们一定的切向速度，让它们绕着对方转动，否则，它们还是会在引力的作用下破镜重圆。这样，被切成两半的地球会在自身引力的作用下慢慢收缩成球形，成为围绕共同质心转动的行星双星。&br&&img src=&/bba58e43c61fcc0e4ceaba3_b.png& data-rawwidth=&316& data-rawheight=&271& class=&content_image& width=&316&&&br&它们之间的距离不能太近，否则会被对方的潮汐力撕碎。不过好在两颗新行星都是十分结实的岩质行星，而且质量一样，洛希极限很小，距离数千公里就能保持稳定了。假设我们让两颗行星的距离是10000公里，它们的公转周期将会是0.115天，也就是说，每天（24小时）能转9圈。这真是一个疯狂的世界。&br&&br&两颗新行星和原来的月球形成了一个三体系统。月球距离它们大约38万公里。在这个距离上，月球轨道是无法保持稳定的。它的最终结局是撞上某一颗行星，或者被踢出这个三体系统，留下两颗行星在太空中跳着永恒的华尔兹。不管哪种结局，月球都会对两颗行星的轨道产生一定的影响。最终，两颗行星会在一个椭圆轨道上运行。&br&&img src=&/2c6a0dbad3f78f5f1d1334_b.png& data-rawwidth=&730& data-rawheight=&283& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&730& data-original=&/2c6a0dbad3f78f5f1d1334_r.png&&&br&不过，在走到这一步以前，还有很多复杂的情况。地球内部的地幔和地核都处于高温高压的状态，一旦被切开，它们都暴露在压力为0的真空中。这时，地幔和地核物质会在巨大的压力下喷薄而出，冲向太空。部分物质会很快落下来，对整个半球表面进行地毯式的大轰炸，足以杀死原来地球上的所有生物；部分物质会在两个新的行星的引力作用下做复杂的运动，可能撞到一颗行星上，也可能形成若干新的卫星。两个半球中心失去大量物质后，会加速坍缩的过程，变成球形。这时候你将会看到的是两个红通通的熔岩球，周围布满岩石或铁质的碎片。最终，这些碎片要么回落到新的行星上，要么被它们的引力抛向外太空。&br&&br&在这个过程中，地球上的水会蒸发。由于两颗新行星的质量仍然很大，是火星的5倍，在引力的作用下，大部分水和空气都不会跑太远。当新行星表面冷却下来，它们会迎来持续数百年的降雨，然后形成新的海洋。经过漫长的岁月，生命又会重新萌芽。不过，要是运气好的话，有少量微生物在这场灭世灾难中躲在岩石上飞向太空，有幸在真空和辐射环境中生存下来，最后又把生命的种子带回地球。这样的幸运可以大大加速地球生物圈重新繁荣的进程。
谢邀。 如果简单地从问题文字上来理解，恐怕不会有什么严重的后果。假设你有一个无比强大的激光枪，把地球沿着赤道拦腰切断，在地球的不同深度，会产生不一样的反应。地壳会出现一道深不见底的鸿沟，宽度就看激光束的大小了，先假设宽100米。切过的地方不可…
2013年8月初，在青海湖北侧的一个小镇上（貌似是哈尔盖乡），我和小伙伴们骑车1公里，来到了一个毫无人烟的公路边，抬头，即下图所示。&p&&img src=&/9b5be8afe9f7e68fb52b976fa5ca09e0_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&1083& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/9b5be8afe9f7e68fb52b976fa5ca09e0_r.jpg&&和照片中的几点不同：&br&1、没有这么蓝，其实天空还是漆黑一片的&br&2、银河差不多，但是在漆黑一片的天空中，一条暗白色（很淡）的长长的带子。&br&3、同时有无数星星再眨眼，让你产生幻觉……&br&&br&至于说体验，如果你和我一样没怎么见过世面，面对教科书上无数次的描述、而如今这天穹上神迹般的飘带就真的在你眼前的时候，绝对会让你叫出声来。文字说再多都苍白无力，只有亲眼见见才能让你由衷赞叹造物主的神奇。&/p&&br&&p&反正我是没出息得哇哇乱叫来着┑(￣Д ￣)┍&/p&&p&&br&-----------------------------&b&以下内容与题主问题弱相关&/b&----------------------&/p&&p&由于太美+太自恋，又拍了下图：&br&&img src=&/05d738dafdacfa62fa0d0_b.jpg& data-rawwidth=&597& data-rawheight=&900& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&597& data-original=&/05d738dafdacfa62fa0d0_r.jpg&&没有经过PS哦~~~我和我的环湖自行车~~~&br&&br&现在用它当我的锁屏，很多人都不相信这是我拍的照片，也不相信这上面的人是我……&br&(╯‵□′)╯︵┻━┻&br&&img src=&/2c6e9ca0f17fd478c512ae7d5abebd6d_b.jpg& data-rawwidth=&195& data-rawheight=&347& class=&content_image& width=&195&&&/p&&br&&p&--------------------------------------补充------------------------------------&/p&&p&有些朋友问怎么拍的……&/p&&p&其实很简单，普通单反，找好地方（或者三脚架支好）。以下方法简单暴力，适合中、初级摄影玩家……&/p&&ul&&li&&b&对焦&/b&：换自动对焦到手动对焦，对焦点在无限远再往回调一点点，&/li&&li&&b&光圈&/b&：光圈调到最大（数值最小）&/li&&li&&b&ISO&/b&：ISO可能需要很大，但还是在很大的情况下尽量小（一般都得3200+）。&/li&&li&&b&快门&/b&：快门时间30s&/li&&li&&b&色温&/b&：色温的话自己调，我貌似用的是开尔文，如果想要蓝一点色温就调低，黑一点色温就调高。&/li&&li&&b&格式&/b&：格式的话一定要用NEF或者RAW，细节包含的太丰富。如果要做后期的话，上面的所说的色温啊，银河的对比度啊都可以轻松调出来。而我当时忘记了切换成RAW格式了= =一大遗憾。&/li&&li&&b&光&/b&：如果想要有良好的地景，最好地面还是要有一丝丝光的（比如我借助几公里外大卡车的光）。当然如果地面上光太多（比如我们在拍摄的前半夜一直有一个工地上的大灯开着，很烦……），效果就会差很多，银河也就不明显了&/li&&/ul&&p&&img src=&/a73ffbbaa3d88ef21fd208c10e5d101a_b.jpg& data-rawwidth=&420& data-rawheight=&608& class=&content_image& width=&420&&而我们等啊等，终于等到了大灯关掉，效果就好很多，设好参数随便咔嚓一张就不错~~~&b&这两张照片可能更接近目视哦&/b&&/p&&img src=&/4aa64dfc20fe3c1a1e16c483a2244121_b.jpg& data-rawwidth=&808& data-rawheight=&597& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&808& data-original=&/4aa64dfc20fe3c1a1e16c483a2244121_r.jpg&&
2013年8月初，在青海湖北侧的一个小镇上（貌似是哈尔盖乡），我和小伙伴们骑车1公里，来到了一个毫无人烟的公路边，抬头，即下图所示。和照片中的几点不同： 1、没有这么蓝，其实天空还是漆黑一片的 2、银河差不多，但是在漆黑一片的天空中，一条暗白色（很…
&p&科技太可怕了！&/p&&p&探测引力波这种技术现在还只能测大质量星体，设想：要是引入民用，能测小规模引力波——&/p&&p&多！可！怕！&/p&&p&我邻居晚上打开探测仪，一探测！&/p&&p&发现我屋子里的引力场出现了波动！根据引力波扰动还原，发现我屋子里一个65kg和一个45kg的质量体的距离以每秒2次的频率相对震颤！&/p&&p&振幅十几厘米！&/p&&p&然后，邻居又一看：引力波半分钟后就停了！&/p&&p&邻居怎么想我？&br&我要怎么面对我的邻居？&br&我在这栋楼还能不能抬起头？&/p&&p&——那邻居不就都知道我连跳个绳都跳不好了么。。&/p&&p&---&/p&&p&最后，我的新浪微博，欢迎关注：→&a href=&///?target=http%3A///u/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Sina Visitor System&i class=&icon-external&&&/i&&/a& @汪有&/p&
科技太可怕了！探测引力波这种技术现在还只能测大质量星体，设想：要是引入民用，能测小规模引力波——多！可！怕！我邻居晚上打开探测仪，一探测！发现我屋子里的引力场出现了波动！根据引力波扰动还原，发现我屋子里一个65kg和一个45kg的质量体的距离以每…
发现我的理解和最高票数不太一样，下面评论又很多在说BUG，我看完这部电影觉得这样靠细节堆起来的电影如果处处都是bug那么也不可能是神剧了。来谈谈我的理解，献上知乎第一次回答。&br&&b&以下是丧心病狂的剧透，&u&慎入！！！！&/u&&/b&&br&首先我们要明晰的是影片的基本设定：1.本片中主打的是无数的可能，但是其实其中有两件事情是必然事件，第一件是演员/酗酒男与白发女必然有一腿，第二件是女主只要来参加聚会手机必然会裂开。证据我会在之后给出。&br&
2.虽然事件有无数种概率，但是人只有八个，所以这八个人中自己和自己处理事情的方法大致是相同的，比如你如果起了杀死自己的心，那么屋外千万个你都会有这样的想法，细节虽有不同，但是大方向差不多都是相同的。&br&
3.这个故事的分叉不仅仅是几个，而是随时随地都在分叉，所以有了无数种可能，所以一个人出门之后再回到自己原来屋子的可能无限接近零。&br&
4.各个平行世界是地点相同时间不一定相同，不一定既是不一定相同也不一定不相同。&br&
整个故事其实就是在不停的证明这几个基本设定。&br&
基本设定搞清楚后我们就来认识一下主角吧，八个人四对，因为我一点都不想中英文切换，所以还是用绰号吧！&br&
首先是高个子(真的好高！！）和他的妻子白发女。&img src=&/8671caef3cb33e954e21_b.png& data-rawwidth=&448& data-rawheight=&291& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&448& data-original=&/8671caef3cb33e954e21_r.png&&第二对是演员/酗酒男与妻子眼镜女。（也是房子所有人与聚会举办人）&br&&img src=&/fbbb3be6d03a_b.png& data-rawwidth=&292& data-rawheight=&276& class=&content_image& width=&292&&&br&&img src=&/aafca465bf347efae23645_b.png& data-rawwidth=&320& data-rawheight=&296& class=&content_image& width=&320&&第三对 就叫绿茶和绿茶现任吧！&br&&img src=&/62adfcb034bd8e4804fa_b.png& data-rawwidth=&423& data-rawheight=&302& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&423& data-original=&/62adfcb034bd8e4804fa_r.png&&&img src=&/1bf7ee4da67e1cccbe5db3_b.png& data-rawwidth=&283& data-rawheight=&287& class=&content_image& width=&283&&最后一对即女主和她的男友。&br&&img src=&/87a0e3cf70cb_b.png& data-rawwidth=&417& data-rawheight=&305& class=&content_image& width=&417&&注意 其中演员/酗酒男与白发女曾经有一腿，女主男友与绿茶曾经是恋人。&br&&img src=&/fbbb3be6d03a_b.png& data-rawwidth=&292& data-rawheight=&276& class=&content_image& width=&292&&&br&&img src=&/30aafb05ab325ad6d56ed97_b.png& data-rawwidth=&330& data-rawheight=&315& class=&content_image& width=&330&&&br&&br&&img src=&/86ff4b5e2bb483fec74f864b_b.png& data-rawwidth=&537& data-rawheight=&306& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&537& data-original=&/86ff4b5e2bb483fec74f864b_r.png&&&img src=&/62adfcb034bd8e4804fa_b.png& data-rawwidth=&423& data-rawheight=&302& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&423& data-original=&/62adfcb034bd8e4804fa_r.png&&OK正式开始，其实想清楚了基础设定，这个故事也就顺理成章了。 &br&
电影一开头是女主在讲电话，这里要注意的是，她在和男友讲去越南的事情，男友说没事时间还充裕。然后她的手机裂开（这里对理解结局非常重要），说明了这时候女主就已经进入了彗星的影响。&br&
然后女主停好车进入屋里，这里各种对话有四点值得注意，其一是能让人昏睡的药，其二是要来的绿茶，第三是眼镜女和白发女关于“星系”的对话（星系这个名字其实就已经开始引出彗星了），第四是演员/酗酒男不知道谁是绿茶，这时候已经可以看出，演员/酗酒男已经不是这个世界的人了，就称她为演员/酗酒男1吧。&br&
接着女主男友进门，男友催促她快点决定要不要和他去越南，这与打电话的男友所说的不符合，所以进门的男友实际上也不是打电话的男友了，就称为男友2吧。&br&
然后人来齐了了，大家坐下吃饭，进行了一场信息量非常大的对话。首先是演员/酗酒男问绿茶是不是教瑜伽的，这与之前不知道谁是绿茶的演员/酗酒男不符合，所以演员男1再次被替换为演员男2。（有人说必须要通过黑色地带才会变人，我会在之后给出演员男为什么没有出门就被替换的原因。）&br&
然后演员男说自己是演员，但是绿茶完全不知道，说明绿茶与其他人同样不是一个世界的。（这里有人会说既然被替换了为什么演员男还是一个演员，根据后面的解释可以看出演员男有两种状态：是演员，不酗酒。不是演员，没工作酗酒。所以只是刚好两个演员男都是演员不是酗酒而已）&br&
随后在这个餐桌旁，主角们开始点电影主题也讲了那个最核心的故事。女主讲了自己的故事，在这里可以看出对于舞蹈事业她是后悔的，为后文埋下伏笔。&br&
然后吧唧停电了，很多人说这时候正文才开始，但是错过那么多伏笔真的好吗！！！一群人决定出门看彗星（no zuo no die）这里还有一个关于杯子的伏笔。&br&&img src=&/4cdc8fa1a40decc_b.png& data-rawwidth=&679& data-rawheight=&375& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&679& data-original=&/4cdc8fa1a40decc_r.png&&上图中绿色的杯子，是绿茶在喝。这时候很明显的看出是好的（还有人说是杯子位置不对，但是我找了半天没找到清晰的图，就还是照我的理解吧，还有人说这是个BUG，然而这个杯子还会出现第二次，两次BUG怎么都说不清）&br&
接着上面，一行人出门看彗星，发现了一栋有亮光的屋子（时间上的错位表现），然后一行人回屋子，看看上面的基本设定，一个人出门回去基本不可能找到原来的屋，那么一群人呢？当然也是不可能的，电影在这里用杯子做了一个证明，一行人回来后，发现这个绿色杯子破了，证明了确实已经不是原来的屋子了，但是人大部分除了绿茶现任都是原来的人，绿茶现任跑的太快已经进入了黑色地带，并且在别人没看见的时候进行了一次替换，替换为绿茶现任2，证据马上给出。因为图中的对话和绿茶现任的替换可以得知出门看彗星的时候他们已经经过了黑色地带。&img src=&/8b19dc1ac68f5e0ffa57a2_b.png& data-rawwidth=&680& data-rawheight=&434& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&680& data-original=&/8b19dc1ac68f5e0ffa57a2_r.png&&&img src=&/ea84f7dffe38c_b.png& data-rawwidth=&683& data-rawheight=&444& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&683& data-original=&/ea84f7dffe38c_r.png&&&br&&br&&br&&img src=&/6f07ef2be234cab8cf1bca_b.png& data-rawwidth=&685& data-rawheight=&434& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&685& data-original=&/6f07ef2be234cab8cf1bca_r.png&&&br&破碎的杯子，证明回来时已经不是原来的屋子了。&br&然后高个子一定要出门去那栋有亮光的房子，绿茶现任2表示一起走，这里绿茶现任找不到他的鞋（他是2号1号随机拖鞋点他当然找不到）要借鞋说明了现任已被替换。&img src=&/4a9cad3c0bbce60d331afd_b.png& data-rawwidth=&680& data-rawheight=&435& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&680& data-original=&/4a9cad3c0bbce60d331afd_r.png&&于是他们俩出门了。&br&期间又是各种人吓人，各种敲门声，这里眼镜女受不了了让演员男去弄发电机。演员男弄好了发电机，但是这时候上来的已经是演员男3.，演员男2被替换，但是这个证据完全是大家来找茬，所以我有一半是基于基本设定的推断，在此上图。&br&&img src=&/0b874e44adfa91d680d07_b.png& data-rawwidth=&686& data-rawheight=&437& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&686& data-original=&/0b874e44adfa91d680d07_r.png&&&br&
这是演员/酗酒男修好回来的时候，对比之前可以看出衣领整齐了很多。这是一个理由，第二个我相信他被替换的理由后面会说到。&br&
这时高个子和绿茶现任回来了，当然基于基本设定，肯定不是出门的高个子1号和绿茶现任2号了，而是高个子2号和绿茶现任3号。他们带回了一个盒子，盒子里是乒乓拍（要记得)，这里开始展开设定。巴拉巴拉之后又有四人决定出门。分别是女主，女主男友，演员/酗酒男，和绿茶。&br&
回来路上他们看见了红色荧光棒的自己（他们为蓝色荧光棒）然后一路狂奔}