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如果掉進黑洞會發生什麼?美國科學家最新研究稱:進入平行宇宙

掉進黑洞時的假想圖。

據英國《每日郵報》報道,現在大部分的物理學家都覺得,如果你掉進黑洞里,最可能發生的事情是黑洞將你拉長並撕裂。但是最近新的研究表明,有的黑洞說不定不那麼暴力,你可以從它們之中逃生。但是代價是你可能會被相對論置於一種詭奇之境: 那就是:平行宇宙

這種黑洞雖然不會撕了你,但他們會毀掉你過去的生活,將你困在一個平行宇宙中,而這個平行宇宙中有無數種可能的未來。這是因為因果律在黑洞那一邊的宇宙中並不成立。「從某種意義上你可以永生」,科學家們說。

加州伯克利分校的數學家們在演算了一種特殊的帶電黑洞後,發現了這個結論。在現實生活中,過去發生的事決定了接下來發生的事,這叫做決定論,它主導了我們的物理規則。決定論也意味了未來的唯一性。比如一旦科學家們知道了宇宙的種種初始條件,理論上他們可以算出之後發生的所有事。

然而,加州伯克利分校的Peter Hintz發現,對於瑞斯納-德西特黑洞而言,決定論並不管用。如果一個宇航員有機會進入這種奇異的黑洞,他們可能能活下來。理論上,如果他們可以避開密度無窮大的奇點,他們就可以從我們這個決定性的宇宙,穿過黑洞,來到黑洞另一邊一個非決定論的宇宙中。

接下來又會發生什麼呢?沒有人知道,因為決定論不再成立了,所以我們不能通過原因推出結果!並且更奇怪的是,因為「因果」的消失,時間順序也不再重要了,所有的東西都可能可以同時存在。

愛因斯坦的《廣義相對論》

「通常在物理中,初始條件和物理定律的確定就可以讓我們完全預測一個物理系統中會發生的事。」渥太華大學的羅伯特-曼恩教授說,「但相對論卻是個例外。如果你給出整個宇宙的質量和能量分布的初始條件,廣義相對論卻不能完全預測時空的未來。」

Hintz教授研究的是一種特殊的黑洞,它帶電無旋,在普通的事件視界裡面還有一個一切都極其不穩定的位置,叫做柯西視界。在柯西視界的位置,決定論徹底失效,過去不再能決定未來。

過去物理學家們都覺得越過柯西視界時,人們會被完全摧毀。當觀測者接近柯西視界時,因為鐘慢尺縮效應,時間會變慢。無論光、引力波還是其他任何東西,都會一頭栽進柯西視界,所以觀測者會看到這些(等效)能量同時一起朝他襲來。

等效來看,這個黑洞一生吸收的所有能量都會同時到達柯西視界,一起爆炸,任何在這裡的觀測者都不可能活下去。然而Hintz教授的計算結果表明,這種情況也有例外,那就是瑞斯納-德西特黑洞。他寫到:「雖然這只是不可以被測量的數學結果,但是這種情況下,廣義相對論的方程變得很有意思,給出很有趣的數學意義甚至哲學意義的結論。」

「相對論方程的確有一些解是非常光滑的,沒有絞結,沒有無窮大的潮汐力,一切都看起來很好,直到柯西視界。之後所有的東西都混亂了。」

值得一提的是,Hintz教授的計算只在宇宙加速膨脹的條件下成立。在這個情況下,宇宙的加速膨脹會和黑洞里的時間減慢相互抗衡,而我們知道恰恰是黑洞的時間減慢效應使得對觀測者來說,所有的東西會同時發生。在瑞斯納-德西特中,這兩種效應會恰好抵消,使得觀測者可以毫髮無損的穿過黑洞。

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