如何在黑洞中存活下来?面临某种完全陌生的柯西视界

新浪科技
2018-04-03

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新浪科技2018-04-03

黑洞

4月3日消息,据国外媒体报道,被吸进黑洞是一种什么体验?这听起来就像《神秘博士》里面的情节,可能永远都不会发生在你身上。不过,对数学家、物理学家和其他领域的科学家而言,在尝试以现实的角度来理解宇宙的过程中,这样的思想实验其实非常有用,而它们可能要比我们想象的更有实用价值。

近日,美国加州大学伯克利分校的彼得·欣茨(Peter Hintz)所领导的团队在《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊上发表了一篇论文,阐述了他们对这一问题的研究结果。在介绍他们的发现之前,让我们回忆一下,一些黑洞具有电磁电荷,一些则没有。所有黑洞都具有所谓的“事件视界”(event horizon,指一种是空的区隔界限,视界中任何事物都无法对视界外的观察者产生影响)。当你发现自己身处黑洞之中,如果你穿过了事件视界,那这条界线就将是“一条不归路”。

如果你被吸入一个具有电磁电荷的黑洞,一旦进入事件视界,你会发现自己面临某种完全陌生的事物:柯西视界(Cauchy horizon)。这条宇宙边界之外有什么?我们不知道。这也正是彼得·欣茨和他的团队所好奇的问题。“我们并不知道柯西视界以外的情况,因此只要在数学上有可能,就可能会出现疯狂的事情,”欣茨说道。

巨大的未知

比猜测柯西视界以外存在什么东西更有趣的是,根据我们目前认知世界所用的思想和逻辑原理,在相对较为合理的水平上预测会出现什么样的场景。

我们确定的一点是,如果你在柯西视界附近待的时间过长,引力将把你撕扯至死。然而,在这段时间里,时空也将拉长有意义事物——哲学家称之为决定论——的界限。

在地球上,如果我们想要更好地理解目前的环境,或者尝试猜测未来,我们可以回溯过往。但是,在柯西视界的边缘,在奇点的边缘,物理定律并不适用。因此,我们不仅不知道其中隐藏着什么,而且无法做出任何预测。

“(奇点)可能释放出大象、行星、辐射——基本上是一切东西,”欣茨说道。这意味着,即使引力没有将你撕成碎片,你也可能被以曲速飞越过来的大象撞死。

然而,还有一件事情,正如欣茨团队所指出的,宇宙正在快速膨胀。因此,所有能量的分布可能要比我们原先预计的更为平均。假如真的如此,那么,如果我们的宇宙飞船拥有足够的动力,以足够快的速度穿过柯西视界,那我们或许真的能到达另一端。

欣茨团队的计算结果只适用于具有电荷的黑洞(就目前所知,这些黑洞只在理论上存在),但研究团队在论文中指出,这些尚未证实存在的带电荷黑洞的行为,还可以出现于另一些特定的黑洞:旋转的黑洞。

虽然你被吸进任何黑洞的可能性都极低,但令人欣慰的是,就理论上而言,你还是有机会幸存下来的。当然,在柯西视界之外那个奇特且无法预知的世界中,生命会呈现出什么样的状态,我们依然不得而知。不过,欣茨等人的论文中还提出,有可能宇宙中还充满了虫洞,因此如果你不喜欢把你吸进去的黑洞,你或许还能跳跃到另一个宇宙中。

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