如何在黑洞中存活下来? 面临某种完全陌生的柯西视界

北京时间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.

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

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.