黑洞能带咱们前去另一个世界吗?这并不是好想法

　　跟着黑洞接收的货色越来越多，事件界限的半径也会变得越来越大。图为黑洞正在从一颗伴星中吸取气体。

图为一个名叫Cygnus X-1的黑洞正在吞噬一颗蓝色的恒星。

　　新浪科技讯 北京时间4月14日消息，在科幻小说中，黑洞就像是通往另一个世界的大门，将你带到宇宙中遥远的角落，或带你前去一个全新的宇宙。但现实兴许比这要复杂得多。假如你不是科幻小说中的角色，掉进黑洞可不是什么好主意。

　　不外，掉进黑洞的人兴许也有一线转圜之机，要么回到本人原本的世界中去，要么前去一个全新的世界。这是由于黑洞能够歪曲空间，从而使原本相距很远的两点之间的间隔大大缩短。

　　人们常用一张纸来打比方。假如你在纸上画一条线，线就会跟着纸张的形状走，当你弯折这张纸时，线的长度是保持不变的。但假如你把这张纸戳通，线的两端之间的间隔就会缩小很多。要想理解这一点，你须要先明白爱因斯坦的相对论是怎样运用到引力上的。

　　逃走黑洞的魔爪

　　你须要明白，黑洞中并不是空空如也，而是充满了大量的物资，它们全被塞进了一个极小的空间里，这个空间便叫做“奇点”。事实上，奇点的体积无限小、密度却无限大。(科学家对此有一些争议，但都差不到哪儿去)。

　　某样物资越是凑近黑洞，逃走速率(即须要逃走黑洞引力所需的速率)也就越大。当间隔近到某个程度，逃走速率便会比光速还大，即每秒钟299792公里。而与此相比，地球表面的逃走速率仅为每小时40270公里。

　　既然没有货色的速率能超过光速，这也就意味着没有货色能逃走黑洞的魔爪。但这里有一个漏洞：黑洞并不会像吸尘器或浴缸出水口一样，把周围的所有货色都吸进来。只有在黑洞的事件界限之内，它才有着如此大的力量，将这个范围内的所有货色尽数吸进去。跟着黑洞接收的货色越来越多，事件界限的半径也会变得越来越大。兴许咱们能够把黑洞想象成一个球，货色能穿过它的表面、进入黑洞外部，但反过来就不行。

　　黑洞里面毕竟有些什么货色？这是天文物理学最大的谜团之一。要知道，大多数科学家都把黑洞看做一个奇点。不管物资的来源怎样，它都会被推挤到一个密度无限大的点上。假如你掉到了黑洞里，通常的描述是：你首先会被潮汐力拉长成一根意大利面，然后酿成一团虚无。组成你的物资则将进一步增大黑洞的事件界限半径。

　　最终，你会以霍金辐射的形式被释放出来。物理学家史蒂芬-霍金的计算显示，黑洞会向外发射光子。黑洞的质量也会在这一过程中逐渐减小，由于根据爱因斯坦著名的E=mc²公式，能量和质量是等价的。黑洞逐渐都会蒸发掉，但你得等上很久很久，才能等到那一天的到来。

　　一个和太阳质量相仿的黑洞(从宇宙的标准来看，这是一个很小的黑洞了)，须要10⁸⁷年才能完全蒸发，爆发出大量的伽马射线。而宇宙的年龄仅有140亿年，即1.4*10⁹年。黑洞毕竟要多久才能完全蒸发，科学界对此一直争论不休，由于霍金辐射中无奈保留任何掉入黑洞的物资的原始信息。但有一点是能够确定的：以辐射的方式从黑洞中释放出来也不是什么好事。

　　黑洞会酿成虫洞吗？

　　不外，要想从黑洞中逃出来，兴许还有一种更好的方法：引力会使空间发生弯曲。(想象一位相扑手在垫子上打滚，用本人的体重在垫子上压出一个坑)。任何物体都会在自身附近产生一个“重力井”，越凑近物体中央，这个井就越深。例如，行星也有重力井，跟着你凑近行星的中央，重力井的曲线便会趋于平缓。按照上述“垫子”的比喻，任何正常的物体都有一个深度有限的重力井，就像垫子上的一个坑。

　　但黑洞可不是什么“正常的物体”，这对于掉进去的人来说或许反而是一件好事。黑洞外部空间的曲率会越来越大，等你到达奇点时，曲率就酿成了无限大。黑洞不像一个坑，而是一个洞，你越凑近中央，洞的四壁就变得越陡峭，最后接近于垂直，因此黑洞外部的空间形状就像是一个被无限拉长的洞。

　　黑洞的神秘之处也正在这里。科学家们用爱因斯坦的相对论来描述空间的歪曲，但爱因斯坦的理论在奇点处却行不通。奇点的体积非常之小，按理来说应该能呈现量子力学效应。但人们却无奈将量子力学理论与引力结合在一起、好弄清奇点毕竟是什么模样。

　　更奇怪的是，黑洞并不是静态的。空间中的任何物体都有旋转的倾向。这就意味着，假如奇点的旋转速率够快的话，它就不是一个点，而会形成一个环状。环状奇点可能就是通往别的宇宙的大门(史蒂芬-巴克斯特(Stephen Baxter)1994年所著科幻小说《环》(Ring)中有过相关描写)。因此，黑洞可能就是虫洞，是一个连接不同时空的大门。

　　这个想法十分具有启发性。由于假如奇点是点状的话，不管你采取怎样的前进方式，奇点永远代表着你的未来；但环状奇点则不同，由于环状奇点能够弯曲和歪曲时空，你化作虚无的地方并不一定是你的未来。

　　不外，环状奇点是通往新世界的大门这一概念要想下定论还为时过早。首先，没人知道环状奇点是怎样呈现的。其次，只要当人们试图解决黑洞-虫洞中的数学运算时，就总会遇到难以使这道”大门“保持稳定的问题。“和现实中的建筑相比，它们实在太不稳定了。”芝加哥洛约拉大学的物理学副教授罗伯特-麦克尼斯(Robert McNees)说道。此前由其他理论学家开展的研究工作显示，利用“奇异物资(即质量为负的物资)”似乎是制造虫洞的唯一方法，但具体原理现在还不清楚。

　　这也带来了一个根本性的问题：虽然大多数科学家认为黑洞能够酿成虫洞，但“假如没有量子引力理论，这样的问题很难得到确切的答案。”麦克尼斯说道。

　　另一个问题是，假如黑洞真的是通往别的宇宙的流派的话，咱们应当能观察到从黑洞中凭空呈现的物体，但现在还没有人观察到过这一现象。毕竟，就算只是意外事件，也总会有货色从别的宇宙中穿过来的。有一些理论甚至提出，黑洞会在别的宇宙中引发“宇宙大爆炸”，但这一观点现在还备受争议。

　　此外，黑洞兴许是通往别的世界的流派，这难免让人们想到时间游览。由于根据相对论，“现在”这个概念是无奈在宇宙的每一处都适用的。从宇宙中的A处到B处的“瞬间转移”也会牵涉到时间游览，你到达的时间点可能会先于离开的时间点。霍金指出，既然现在还没人遇到过时间游览者，说明时间游览在咱们的宇宙中不太可能发生，也就是说，黑洞能够产生虫洞的这一说法可能并不成立。

　　综上所述，黑洞可能会引领咱们前去另一个世界，但它们也很有可能做不到这一点。(叶子)

转载自:https://tech.sina.com.cn/d/s/2016-04-14/doc-ifxriqqx2376522.shtml

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