三洞合一 你的时光旅行还远吗？

2蔡平

  

虫洞连接黑洞和白洞（图片来源：Wikipedia commons）

  [color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，是我们这个宇宙中最神秘的天体之一，这个大怪物，就像挂在空中的一个巨大的吸铁石，但凡能够靠近它的东西都将被它吸进去，连光都逃不过它的引力。正是因为连光都逃不过，所以[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞也因此成名，周围全黑，啥都看不着。1916年，德国科学家卡尔 史瓦西发现了广义相对论的第一个精确解，也就是后来被成为史瓦西[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞的静态[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞。在此后的30-40年里，[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞一直被认为是存在于数学方程中的一个空间怪物。直到1967年人们发现了中子星，就是恒星坍塌后形成的密度极大的天体，人类才渐渐意识到[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞不仅仅是一堆数学方程。

在2019年的4月10日，也就是愚人节这一天，人类首张[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞照片面世，位于室女座的一个椭圆形星系M87中心，也叫M87[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，距离地球约5500万光年，质量约为太阳质量的65亿倍。

根据[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞的不同类型，大体可以将[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞分成不带电荷且不旋转的施瓦西静态[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，带电荷但不旋转的R-N[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，不带电但是旋转的克尔[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，最后就是带电且旋转的[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞克尔-纽曼[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞。我们银河系的中心就是一个质量大约是太阳400万倍的[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，巨大的[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞形成了超大的巨引源带动整个银河系的旋转。目前，对于银心[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞的猜想还是只停留在猜测和论证阶段，但是大量的证据已经显示，在银心区域，大量的天体都在围绕这一个黑色的区域运转，所以距离拍摄到这个[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞估计也不远了。

与[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞对应的一种天体叫做[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞。在爱因斯坦的广义相对论中，这是一种理论推理出来的时空区域。[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞其实是逆向的[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞，它的一切特性与[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞相反，任何物质和光都无法进入这个区域中，整个区域一直处于向外放射的状态，它是广义相对论方程的精确解。早在20世纪30年代，来自爱尔兰的物理学家John Lighton Synge就发现，如果将广义相对论方程的解稍作调整，就可以是得[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞内部的集合形状继续演化成[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞。那么，相对论中的[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞在哪里呢？在未来，[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞会在[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞所在的位置出现。根据相对论对空间弹性的描述，”中心的另一边“可能就是[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞的未来。简单说来就是生命的初级阶段[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞是黑色的，物质落入其中，经过各种物质的相互作用，在第二阶段，经过量子跃迁后，[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞就变成了白色，物质被反弹出来。

白洞和黑洞相互对立（图片来源：Wikipedia commons）

按照中国古老的太极和阴阳学说，一阴一阳、一正一负、一黑一白，倒是也符合宇宙中的规律。爱因斯坦曾经在晚年的时候说过，“科学的尽头是神学，科学家在历经艰辛登上一座山峰后，发现神学家早已坐在那里”。[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞目前仍然停留在爱因斯坦的广义相对论中，人们在目前的技术下还没有发现[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞的身影，但是在未来随着观测技术的升级，也许在未来，宇宙会向我们展开新的一页，让人类观测到[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞的存在。

你们以为一黑一白就完了？还有一种洞，叫做[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞（wormhole），它还有个学名，叫做爱因斯坦-罗森桥。假设[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞与[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞彼此链接，一个不断的吸收物质，另一个不断的向外喷发物质，其中连接这两个洞的狭窄隧道就是[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞。与[color=rgb(59, 92, 114) !important]黑洞相同，[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞也是个极具扭曲的时空，

虫洞连接黑洞和白洞（图片来源：Wikipedia commons）

[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞可是寄托了我们超越光速和时空的梦想。1930年，爱因斯坦在研究引力场方程时发现，在一定的假设条件下透过[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞可以做到瞬时间的空间转移，就是我们说的时间旅行。像我们之前提到的，如果[color=rgb(59, 92, 114) !important]白洞代表着未来，那么通过[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞的连接，我们可以通过[color=rgb(59, 92, 114) !important]虫洞隧道穿越到未来，也可以通过这条隧道回到过去。

责任编辑：李靜柔

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