宇宙已知和未知的一切

时空地铁 我记得有一次，我发现我的裤子破了个洞。在那个异常愚蠢的时刻，我把裤子翻过来，希望能够处理掉这个洞（那真是漫长的一天）。显然，展现在我面前的是洞的另一边，同时还有深深的羞耻感，以及我不应该成为科学老师的信念。我的意思是，如果我成功了，我的计划究竟是什么？在这一天剩下的时候，反着穿我的裤子？ 如果在一块布上剪一个洞，布的另一面也会自动出现一个洞。而黑洞，至少从数学上讲没什么不同。卡尔.施瓦西的方程描述了同时存在的两种奇点。一种把所有东西都拉进来，一种把所有东西都推出去。理论上来说，到达黑洞奇点的过程似乎可以反过来，我们将其命名为“白洞”。 在理论上，白洞被描述成一个迫使时空向外的区域，即存在一个你无法进入的事件视界，因为反方向的时空曲率非常陡峭。 然而，这里我们需要小心。方程预测的东西并不意味着它一定存在。例如，假设你想在草坪边上建一些栅栏。你知道草坪的面积是9 平方米，所以你把这个值取平方根，得到每一边的长度。9 的平方根是+ 3 和- 3，但你不会去当地的园艺商店，要求买“- 3 米的栅栏”。你知道这些方程是由一些符号组成的，而这些符号并不知道自己在描述什么。 施瓦西的方程既描述了黑洞的存在，也描述了白洞的存在（黑洞的反面）。但大多数科学家都怀疑“反面黑洞”的意义。白洞从来没有被观察到，而且有理由说它永远不会被观察到，因为它违背了宇宙的其他规律。 为了解决这个问题， 物理学家弗里曼. 戴森（Freeman Dyson）提出，如果白洞确实存在，它可能只存在于另一个完全不同的宇宙中。 回到床单的类比。想象在织物上戳一个洞，洞在床单的另一面也存在。生活在该宇宙表面的小虫子可以穿过这个洞，然后发现自己身处一个完全颠倒的现实中。 通常情况下，要实现这种“翻转”，虫子必须在床单上移动，沿着曲线越过摺边（无论它意味着什么），并沿着底面移动。然而，时空裂缝会让小虫子在一瞬间到达另一个宇宙。 连接白洞和黑洞的路径叫“爱因斯坦- 罗森桥”，以爱因斯坦与他的合作者纳森.罗森（Nathan Rosen）的名字命名，后者提出了描述爱因斯坦- 罗森桥的理论。它通常有一个更有趣的名字—“虫洞”，由约翰.阿奇博尔德.惠勒发明。惠勒认为虫洞就是穿过苹果的管道，虫子不需要经过苹果表面就能从一边到达另一边。 后来（由爱因斯坦本人）提出的想法是，如果我们忘掉黑洞/ 白洞的开口，可能就只剩下管道本身。这样的虫洞甚至可以连接同一宇宙中的不同两点，让我们能够旅行到不同的空间区域，而这段距离通常需要几个世纪才能到达。 这种虫洞叫“可穿越虫洞”，而平行宇宙中的黑洞/白洞单向系统叫作“施瓦西虫洞”。 所有这些都是基于理论和计算，而不是确凿的事实，因此虫洞是一个令人激动的争议性话题。一些物理学家认为，你永远到达不了可穿越虫洞的另一端，因为虫洞中间的时空会变窄（或完全坍缩），你将永远被困在虫洞里。另一些物理学家提出，适当的粒子可以维持虫洞的开启，让我们像驾驶交通工具一样驾驶它穿越虫洞的两端，无论这两端位于何时何地。 没有人知道我们会在黑洞奇点的另一侧发现什么，尤其是如果你根本哪里也去不了。也许你只是被毁灭了。或者，如果每个黑洞奇点都通向一个白洞奇点，而后者创造了一个属于自己的宇宙，会怎么样？也许我们生活于其中的大爆炸，是另一个宇宙创造的白洞？也许每个黑洞中间都有一个被压扁的宇宙，给其中的生物留下这样的印象：它们在自己的维度里占据空间，而在我们的维度里什么都不占。 黑洞奇点完全是一个谜，所以你几乎可以发明任何你想放进去的东西。每个黑洞中都有一个完整的宇宙，如果这样的想法听起来很不可思议，那就等待着我们对事件视界做更细致的观察吧。