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黑洞并非是一个“洞”,但为什么它却能够成为“时间隧道”?

黑洞近来激起了公众的想象力。但有趣的是,公众却大多不知道黑洞的一个最独特的特征:它们可能是通向另一个宇宙的通道。甚至,科学界还有一种打趣的猜想:黑洞可以打通一条时间隧道。

这条时间隧道叫做:蛀洞。

蛀洞,有很多个名字,它又叫虫洞,又叫爱因斯坦-罗森桥,因为它是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,他们认为通过爱因斯坦-罗森桥可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。

爱因斯坦-罗森桥联结了两个不同的宇宙,但是同时,它面临着两个问题:

第一,任何送到桥中的空间探测器,都会遇到无穷大的曲率,也就是引力场变得无穷大,任何物体都会被压碎。电子将被从原子中剥离,甚至原子核中的质子和中子本身也会被撕开。

第二,要穿透到另外的宇宙中,探测器必须超过光速,而这是不大可能的。

这使得这两个宇宙间的通信变得不可能。

然而,1963年新西兰数学家克尔却找到了爱因斯坦方程的一个精确解,爱因斯坦-罗森桥被证明是可以通过的。意思就是说,我们进行时间旅行是可能的。

克尔假设,所有坍缩的恒星都会转动,正如一个转着的溜冰者在收回他的手时,会加速一样,一个转动的恒星球在开始坍缩时也必须加速自转。

而且,克尔还发现,一个大质量的转动着的恒星不会坍缩成一个点。相反,一个自转着的恒星会变得越来越平,直到最后被压缩成一个环。如果一个探测器从侧面发射到黑洞中,它将落到环上并彻底被销毁。因为从侧面接近这个环时,时空曲率仍是无穷大,可以说黑洞中心的周围仍存在着一个“死亡之环”。然而,如果一个空间探测器从环的上面或下面发射到环中去,它将遇到一个很大却是有限的曲率;也就是说,引力不是无穷大。

这个结论意味着,任何一个沿着自转黑洞的转动轴发射进去的探测器,原则上有可能在中心处巨大但有限的引力场存活下来,并穿过去到达镜像宇宙而不被无穷大曲率所摧毁。爱因斯坦-罗森桥形同一个连通两个时空域的隧道,即它就是一个蛀洞。于是,克尔黑洞就是通向另一个宇宙的通道,我们是有可能进行时空旅行的。

不过,即使克尔为爱因斯坦方程找到了一个精确解,证明了时空旅行是可能的,但是到底能不能进行时间旅行还是没有最后的定论。因为在非常大的引力场中爱因斯坦方程已不再奏效,现在是量子理论处于主导地位。

物理界围绕着时间旅行所发生的争论,还在不断的进行,反对派的意见也非常清晰:如果时间旅行是可能的,那么因果律就会被破坏。在因果律被破坏了的情况下,如果我们进行时间旅行会碰到这两种情形:

1、你在出生前碰上你的父母;2、你没有过去。其中,第一类情形改变了原先记录的事件的先后次序,所以它对时空结构的破坏最为严重;第二类情形中所包含的事件没有任何开端。

这意味着,时间旅行将使得任何历史事件永无了结,或者说会被随意改写。

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