人如果掉進黑洞會怎樣？

圖片：fredmantel/iStock

一組數學家計算出，在膨脹的宇宙中，有一些黑洞可以像按下重置按鈕一樣，有效地抹去過去的歷史，並將未來變成一個大大的問號。

觀察者們對那個黑洞的長相猜測紛紜。但若事實證明該黑洞的重置功能屬實，那麼我們或許終於能夠解決現代宇宙學中最大的問題之一。

如果遵循物理定律得出有關該黑洞的邏輯結論，也就是說，坍縮恆星的質量會被壓縮到一個叫做奇點的無限小點上。

這近乎表明，宇宙中有一些大型空間與外界相隔絕，而在這些地方，物理學定律並不適用。

為了研究在我們已知的宇宙以及未知領域的黑洞之間物理法則失效的問題，物理學家們提出了「宇宙監督」理論。

該理論存在兩種說法。

其中一種說法是，在黑洞的內部存在一個屏障，該屏障比「事件視界」（黑洞邊界）要更深得多。在那裡，物理學將失效，失去預測和描述未來事件的力量。

但這個屏障能夠輕而易舉地將奇點從其它的空間和時間中封閉分隔開來，以免奇點能級無限大的特性變成人類一個火燒眉毛的問題。

與此同時，另一個更有力的宇宙監督理論認為，並不存在物理層面上的無極限。因此若要接近該黑洞，就需要打破這個屏障，讓已知宇宙的物理學在未知領域繼續延伸下去。

來自加州大學伯克利分校的數學家Peter Hinz提出了有關第二種說法的疑問。

Hinz說道：「自上世紀90年代以來，人們已經自滿了20年時間。宇宙監督理論則一直都呈現驗證成功的狀態。」

Hinz和他的團隊研究了一個名為「Reissner-Nordstrom-de Sitter」的帶電非旋轉假想黑洞。理論上，這種黑洞會有一個叫做柯西視界的屏障。

在柯西視界外，那個扭曲的空間不存在因果性，但處於其中的時間和空間都被平滑地磨成一個無限的瞬間。

但第二種更有力的宇宙監督模型的擁護者認為，即使是一顆坍縮的恆星的引力也有輕微的偏差，而這些視界終將被奇點堙沒。所以基於第二種宇宙監督模型，應當打破柯西視界。

這項新研究表明，即使在這樣的干擾下，這兩種角度在理論上仍能共存，但那是基於黑洞周圍的宇宙以我們所處宇宙的速度膨脹的前提下。

理論上，Reissner-Nordstrom-de Sitter黑洞內部早已存在輕微的推力，得以抵抗重力產生的巨大的拉力，巧妙地對抗了黑洞中時間與空間的扭曲效應。

與此同時，一個膨脹的宇宙（如我們所處）對奇點周圍的物理扭曲設定了時間和能量上的極限。

這兩種效應的結合將為柯西視界提供某種保護，在一條單向線上同時提供了一個物理上粉碎的奇點和一個無限的瞬間。

在這個奇怪的區域里，物體將與它們的過去分離，而且沒有特定的未來。

穿過這個區域，你將永遠無法回頭，但你也不會被碾成一個小點點。

如果你不知道那會是什麼樣的感覺，沒關係，研究人員也不知道。

研究人員之一，來自葡萄牙里斯本大學的物理學家Joao Costa用一個大家熟悉的話題解釋了這個問題。

Cardoso表示：「想想薛定諤的貓，我們知道我們可以給貓的生存或死亡與否的概率賦值。但如果這隻貓在柯西視界里掉了下去，我們甚至無法計算出這兩種可能性。」

這使得黑洞的怪異性甚至比量子力學的瘋狂還要奇怪。但這確實說明了一些問題。

因為Reissner-Nordstr?m-de Sitter黑洞可能根本就不存在，因此這個猜想理論應當算是哲學上的問題。但該猜想也並非毫無用處。

這些數學模型仍然適用於典型的中性黑洞，研究人員認為，甚至可以在黑洞碰撞的引力波中觀察到它。

那樣，我們或許終於能夠一觀宇宙秘密的一角。

蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者 狗格格，轉載須授權

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