被吸入黑洞,柯西視界?能否存活?

作者:一一奇聞 目錄:不解之迷  時間:2021-06-02 

    在宇宙中,黑洞吞噬萬物,甚至包括光。人們樂意議論這種天體,因為它神秘、“性情”怪異:它身處宇宙最幽暗的地方,沒有人能直接觀測到它,而靠近它的任何物質,都會被無情地拖曳到它的深淵里,小行星、星系、恒星、光、時空,無一例外。人們對黑洞這種天體感到好奇,科學家也在不斷對其進行研究。

  如果你被吸入一個具有電磁電荷的黑洞,一旦進入事件視界,你會發現自己面臨某種完全陌生的事物:柯西視界  如果你被吸入一個具有電磁電荷的黑洞,一旦進入事件視界,你會發現自己面臨某種完全陌生的事物:柯西視界

  據報道,被吸進黑洞是一種什么體驗?這聽起來就像《神秘博士》里面的情節,可能永遠都不會發生在你身上。不過,對數學家、物理學家和其他領域的科學家而言,在嘗試以現實的角度來理解宇宙的過程中,這樣的思想實驗其實非常有用,而它們可能要比我們想象的更有實用價值。

  近日,美國加州大學伯克利分校的彼得·欣茨(Peter Hintz)所領導的團隊在《物理評論快報》(Physical Review Letters)期刊上發表了一篇論文,闡述了他們對這一問題的研究結果。在介紹他們的發現之前,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,指一種是空的區隔界限,視界中任何事物都無法對視界外的觀察者產生影響)。當你發現自己身處黑洞之中,如果你穿過了事件視界,那這條界線就將是“一條不歸路”。

  如果你被吸入一個具有電磁電荷的黑洞,一旦進入事件視界,你會發現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·欣茨和他的團隊所好奇的問題。“我們并不知道柯西視界以外的情況,因此只要在數學上有可能,就可能會出現瘋狂的事情,”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,根據我們目前認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測會出現什么樣的場景。

  我們確定的一點是,如果你在柯西視界附近待的時間過長,引力將把你撕扯至死。然而,在這段時間里,時空也將拉長有意義事物——哲學家稱之為決定論——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測。

   “(奇點)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,正如欣茨團隊所指出的,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計的更為平均。假如真的如此,那么,如果我們的宇宙飛船擁有足夠的動力,以足夠快的速度穿過柯西視界,那我們或許真的能到達另一端。

  欣茨團隊的計算結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),但研究團隊在論文中指出,這些尚未證實存在的帶電荷黑洞的行為,還可以出現于另一些特定的黑洞:旋轉的黑洞。

  雖然你被吸進任何黑洞的可能性都極低,但令人欣慰的是,就理論上而言,你還是有機會幸存下來的。當然,在柯西視界之外那個奇特且無法預知的世界中,生命會呈現出什么樣的狀態,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去的黑洞,你或許還能跳躍到另一個宇宙中。

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