據(jù)國外媒體報(bào)道,被吸進(jìn)黑洞是一種什么體驗(yàn)?這聽起來就像《神秘博士》里面的情節(jié),可能永遠(yuǎn)都不會(huì)發(fā)生在你身上。不過,對數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和其他領(lǐng)域的科學(xué)家而言,在嘗試以現(xiàn)實(shí)的角度來理解宇宙的過程中,這樣的思想實(shí)驗(yàn)其實(shí)非常有用,而它們可能要比我們想象的更有實(shí)用價(jià)值。
▲如果你被吸入一個(gè)具有電磁電荷的黑洞,一旦進(jìn)入事件視界,你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己面臨某種完全陌生的事物:柯西視界
近日,美國加州大學(xué)伯克利分校的彼得·欣茨(Peter Hintz)所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在《物理評論快報(bào)》(Physical Review Letters)期刊上發(fā)表了一篇論文,闡述了他們對這一問題的研究結(jié)果。在介紹他們的發(fā)現(xiàn)之前,讓我們回憶一下,一些黑洞具有電磁電荷,一些則沒有。所有黑洞都具有所謂的“事件視界”(event horizon,指一種是空的區(qū)隔界限,視界中任何事物都無法對視界外的觀察者產(chǎn)生影響)。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)自己身處黑洞之中,如果你穿過了事件視界,那這條界線就將是“一條不歸路”。
如果你被吸入一個(gè)具有電磁電荷的黑洞,一旦進(jìn)入事件視界,你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己面臨某種完全陌生的事物:柯西視界(Cauchy horizon)。這條宇宙邊界之外有什么?我們不知道。這也正是彼得·欣茨和他的團(tuán)隊(duì)所好奇的問題?!拔覀儾⒉恢揽挛饕暯缫酝獾那闆r,因此只要在數(shù)學(xué)上有可能,就可能會(huì)出現(xiàn)瘋狂的事情,”欣茨說道。
巨大的未知
比猜測柯西視界以外存在什么東西更有趣的是,根據(jù)我們目前認(rèn)知世界所用的思想和邏輯原理,在相對較為合理的水平上預(yù)測會(huì)出現(xiàn)什么樣的場景。
我們確定的一點(diǎn)是,如果你在柯西視界附近待的時(shí)間過長,引力將把你撕扯至死。然而,在這段時(shí)間里,時(shí)空也將拉長有意義事物——哲學(xué)家稱之為決定論——的界限。
在地球上,如果我們想要更好地理解目前的環(huán)境,或者嘗試猜測未來,我們可以回溯過往。但是,在柯西視界的邊緣,在奇點(diǎn)的邊緣,物理定律并不適用。因此,我們不僅不知道其中隱藏著什么,而且無法做出任何預(yù)測。
“(奇點(diǎn))可能釋放出大象、行星、輻射——基本上是一切東西,”欣茨說道。這意味著,即使引力沒有將你撕成碎片,你也可能被以曲速飛越過來的大象撞死。
然而,還有一件事情,正如欣茨團(tuán)隊(duì)所指出的,宇宙正在快速膨脹。因此,所有能量的分布可能要比我們原先預(yù)計(jì)的更為平均。假如真的如此,那么,如果我們的宇宙飛船擁有足夠的動(dòng)力,以足夠快的速度穿過柯西視界,那我們或許真的能到達(dá)另一端。
欣茨團(tuán)隊(duì)的計(jì)算結(jié)果只適用于具有電荷的黑洞(就目前所知,這些黑洞只在理論上存在),但研究團(tuán)隊(duì)在論文中指出,這些尚未證實(shí)存在的帶電荷黑洞的行為,還可以出現(xiàn)于另一些特定的黑洞:旋轉(zhuǎn)的黑洞。
雖然你被吸進(jìn)任何黑洞的可能性都極低,但令人欣慰的是,就理論上而言,你還是有機(jī)會(huì)幸存下來的。當(dāng)然,在柯西視界之外那個(gè)奇特且無法預(yù)知的世界中,生命會(huì)呈現(xiàn)出什么樣的狀態(tài),我們依然不得而知。不過,欣茨等人的論文中還提出,有可能宇宙中還充滿了蟲洞,因此如果你不喜歡把你吸進(jìn)去的黑洞,你或許還能跳躍到另一個(gè)宇宙中。
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