存在一類黑洞可以抹除你的過去賦予你無限的未來
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無論是對公眾還是科學家，黑洞無疑是最迷人也最廣為人知的物理學概念。當然，公眾的好奇心也許並不那麼急迫，畢竟你明天不會陷入黑洞，或者說永遠也不會落到那種境地之中。所以，或許現在告訴你，如果有一天你掉到黑洞之中，有微小的幾率倖存並可以獲得不可思議的人生體驗——你將失去自己的過去，同時獲得無限的未來——不是比喻，完全是字面意義上的——我猜你也不會欣喜若狂。
不過，這真是一個不可思議的結論，同時，也要頗費一些唇舌才能解釋清來龍去脈。爭取盡量提供一個避免「太長不看」或「每識不認」的版本
還是讓我們從基本的開始說起吧。
所謂黑洞，就是一種超大質量的天體，它的引力扭曲了時空，以至於光線也無法從中逃脫。所以我們叫它黑洞，因為它是「黑的」。
半個世紀前，英國的理論物理學家和宇宙學家羅傑彭羅斯和斯蒂芬霍金，利用已知的數據和廣義相對論證明，像是黑洞這種東西的內部存在著一個質量無限密集的點，換句話說在這樣的點上，它的質量密度無限大。物理學家將它稱之為奇點。
彭羅斯和霍金的這一理論進而可以推廣出，我們的宇宙存在一個起點，那時候，全宇宙所有的質量集中在一個無限小的點上。可以將其看作是大爆炸的開端。
雖然物理學家為奇點起了名字，不過這並不表示他們願意收養它。實際上，物理學家十分期望扼殺掉這一概念。
為什麼呢？
在奇點附近，物理學和因果律都將失效。實際上，靠近奇點的時候，你可能被一頭巨龍吞掉，也可能找到一顆全是巧克力構成的天體。奇點就像是宇宙的腦洞，裡面裝著所有真正不可思議的東西；嚴肅正直的宇宙學家不希望自己的職業藍圖裡出現這種無法無天的事物。
所以，彭羅斯和其他物理學家構想出一種合乎自然的機制，將奇點與其他的宇宙區隔開來。這樣，雖然根據他的理論論證，奇點是客觀存在的事物，但是，它永遠不會和真實的宇宙發生接觸，所以——好吧，這就成了著名的哲學難題，不與任何其他事物聯繫起來的存在真的存在么？
彭羅斯是怎麼做到的？
他們構想了好幾種方案，有兩種被普遍接受。
根據廣義相對論，時空在質量周圍發生扭曲。在黑洞中，堆積的不僅僅是質量，也有時間。實際上，黑洞中度過一秒鐘，宇宙已經度過了億萬年。
黑洞有所謂的視界，它是一個界限，如果光線落到界限的後面就再也無法逃出，所以也可以將其理解成視線所能觸及的最後界限。
通常，視界的大小和觀測者所在的參考系有關。但是黑洞內部還存在著一個所謂的絕對視界。
前面已經提到了，當你落入到黑洞，也就是穿過所謂視界的時候，在你前面可能一秒鐘「用時」的地方，還是宇宙大爆炸時候的情景！當你接近絕對視界的時候，在哪裡等待你的將是整個宇宙一生演化出的所有能量。因為你在黑洞中度過的瞬間，外面已然經歷了永恆。巨大的時間鴻溝和空間尺度都被無限的瞬間抹平。所以你無法通過這一屏障，就像聖鬥士無法通過嘆息之牆，前往那神話之境。
這也被稱為宇宙防火牆機制，而來自加州大學伯克利分校的數學家Peter Hinz就是對這一機製表示懷疑。
Hinz說：「自90年代中期以來，20年的時間裡學者們已經將這種解釋奉為圭臬，而我們想要挑戰這個觀點。」
Hinz和他的團隊考察了一種存在於理論中的帶電的非旋轉天體，它被稱為Reissner-Nordstr?m-de Sitter黑洞。這類黑洞有一個叫Cauchy視界的東西，充當我們提到過的防火牆。
由於這種黑洞帶電，可以產生斥力以抵抗重力，巧妙地抵消了時間和空間的扭曲效應。
同時，根據狹義相對論，信息傳播的速度具有上限——光速。外加我們的宇宙正在加速膨脹的事實，如果Cauchy視界上要想獲得全宇宙的能量，就相當於說，宇宙最邊緣處的信息應該能傳遞到視界表面，但是因為宇宙再加速擴張，實際上，總有部分信息/能量無法體現在Cauchy視界上，所以存在微小几率，可以通過那道防火牆。
如果穿過了那片神奇的區域，物體將與他們的過去斷開，並且因為因果律不再發揮作用，所以可以獲得無限的未來。
如果你無法想像那是什麼感覺，放心吧，研究人員也一樣。他們只是將數學論證的結果翻譯成對應的現實情景，但是沒有人真的能領會其中的含義。
葡萄牙Universitario de Lisboa的物理學家和團隊成員Jo?oCosta用一個熟悉的主題來解釋它。
「考慮薛定諤的貓，我們知道我們可以將可能性分配給活著和死去的貓，但是如果貓落入Cauchy視界內，我們甚至無法計算這些概率。」
當然，Hintz也同意下面的觀點，因為Reissner-Nordstr?m-de Sitter黑洞可能根本就不存在，所以或許這只是數學技巧和哲學思辨碰撞出的火花。
但是，他也指出他們的數學論證同樣適用於中性的旋轉黑洞，他們認為可以在黑洞碰撞的引力波漣漪中發現自旋的黑洞。
所以，如果你對現實極度失望，你可以跳進一個旋轉的黑洞。當然，在Cauchy視界另一端等待著你的是一個陌生和不可預測的世界，生活會是什麼樣子，仍然是未知的。
但是，或許我們可以在那天條破碎的法外之地，發現宇宙最終的玄機。那原本是宇宙使用最安全的防火牆，藏到最深處的，永遠不會曝光的大秘密。感謝數學家Hintz和他的團隊，為我們找到了宇宙的安全漏洞。
本文譯自 phys.org，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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