拓展阅读:《黑洞和婴儿宇宙》(3/4)
吻合得极好。但是,由于它不能和量子力学的不确定性原理合并,所以我们知道它不可能完全正确。不确定性原理是说,粒子不能同时把位置和速度都很好地定义。你把一颗粒子的位置测量得越精确,则对它的速度就测量得越不精确,反之亦然。
1973年我开始研究不确定性原理会对黑洞有什么改变。使我和其他所有人大吃一惊的是,我发现它意味着黑洞不是完全黑的。它们以恒定的速率发射出辐射和粒子。当我在牛津附近的一次会议上宣布这些结果时,大家都不相信。该分会主席说,这些是没有意义的,而且他还写了一篇论文重申。然而,在其他人重复我的计算时,他们发现了相同的效应。这样,甚至连该主席都同意说我是正确的。
辐射是如何从黑洞的引力场中逃逸出来的呢?我们有好几种办法来理解。虽然它们显得非常不同,其实是完全等效的。一种方法是,不确定性原理允许粒子在短距离内旅行得比光还快。这就使得粒子和辐射能穿过事件视界从黑洞逃逸。然而,从黑洞出来的东西和落进去的东西不同。只有能量是相同的。
随着黑洞释放粒子和辐射,它将损失质量。这将使黑洞变得越来越小,并更迅速地发射粒子。它最终会达到零质量并完全消失。对于那些落入黑洞的物体,还可能包括空间飞船都会发生什么呢?根据我的一些最新的研究,其答案是,它们会出发到它们自身的微小的婴儿宇宙中去。一个小的自足的宇宙从宇宙中我们的区域分叉开来。这个婴儿宇宙可以重新连接到时空的我们的区域。如果发生这种情形的话,它在我们看来显得是另外一个黑洞形成并随后蒸发掉。落进一个黑洞的粒子会作为从另一个黑洞发射的粒子而出现,反之亦然。
这听起来似乎正是允许通过黑洞进行空间旅行所需要的。你只要驾驶你的空间飞船进入适当的黑洞,最好是相当巨大的黑洞。否则的话,在你进入黑洞之前引力就已经把你撕成意大利面条。你可望在另外一颗黑洞外面重新出现,虽然你不能选择在什么地方。
然而,在这种星系际运送规划中有一个意外的障碍。把落入黑洞的粒子取走的婴儿宇宙是在所谓的虚时间里发生的。在实时间里,一位落进黑洞的航天员的结局是悲惨的。作用到他头上和脚上的引力差会把他撕开来。甚至连构成他身体的粒子都不能幸免。它们在实时间里的历史会在一个奇点处终结。但是,粒子在虚时间里的历史将会继续。它们将进入并通过婴儿宇宙,而且作为从另外一颗黑洞发射出来的粒子而重现。这样,在某种意义上可以说,航天员被运送到宇宙的另一个区域。可是,出现的粒子和航天员没有什么相像之处。当他在实时间中进入奇点时,也不会因得知他的粒子将在虚时间里存活,而得到什么安慰。对于任何落进黑洞的人的箴言是:“想想虚的”。
是什么东西确定粒子在何处重现呢?婴儿宇宙中的粒子数目等于落进该黑洞的粒子数目加上在它蒸发时发射的粒子数目。这表明,落入一颗黑洞的粒子将从另一颗具有大致相等质量的黑洞出来。这样,人们可由创造一颗与粒子所落进的黑洞相同质量的黑洞,来选择粒子出来的地方。然而,该黑洞会同等可能地发出具有相等总能量的任何其他的粒子集合。即便该黑洞的确发射出对头种类的粒子,人们仍然不能告知它们是否就是落进另一颗黑洞的那些粒子。粒子不携带身份证。给定种类的所有粒子都显得很相像。
这一切表明,穿越黑洞并非空间旅行的受人欢迎的可靠的办法。首先,你必须在虚时间里旅行才到达那里,而不理睬你的历史在实时间里达到悲惨的结局。其次。你不能随意选择自己的日的地。这就像在我说不出名字的航线上旅行。
虽然婴儿宇宙对于空间旅行无甚用处;但对于我们寻求能描述宇宙中万物的完整的统一理论的尝试却意义
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1973年我开始研究不确定性原理会对黑洞有什么改变。使我和其他所有人大吃一惊的是,我发现它意味着黑洞不是完全黑的。它们以恒定的速率发射出辐射和粒子。当我在牛津附近的一次会议上宣布这些结果时,大家都不相信。该分会主席说,这些是没有意义的,而且他还写了一篇论文重申。然而,在其他人重复我的计算时,他们发现了相同的效应。这样,甚至连该主席都同意说我是正确的。
辐射是如何从黑洞的引力场中逃逸出来的呢?我们有好几种办法来理解。虽然它们显得非常不同,其实是完全等效的。一种方法是,不确定性原理允许粒子在短距离内旅行得比光还快。这就使得粒子和辐射能穿过事件视界从黑洞逃逸。然而,从黑洞出来的东西和落进去的东西不同。只有能量是相同的。
随着黑洞释放粒子和辐射,它将损失质量。这将使黑洞变得越来越小,并更迅速地发射粒子。它最终会达到零质量并完全消失。对于那些落入黑洞的物体,还可能包括空间飞船都会发生什么呢?根据我的一些最新的研究,其答案是,它们会出发到它们自身的微小的婴儿宇宙中去。一个小的自足的宇宙从宇宙中我们的区域分叉开来。这个婴儿宇宙可以重新连接到时空的我们的区域。如果发生这种情形的话,它在我们看来显得是另外一个黑洞形成并随后蒸发掉。落进一个黑洞的粒子会作为从另一个黑洞发射的粒子而出现,反之亦然。
这听起来似乎正是允许通过黑洞进行空间旅行所需要的。你只要驾驶你的空间飞船进入适当的黑洞,最好是相当巨大的黑洞。否则的话,在你进入黑洞之前引力就已经把你撕成意大利面条。你可望在另外一颗黑洞外面重新出现,虽然你不能选择在什么地方。
然而,在这种星系际运送规划中有一个意外的障碍。把落入黑洞的粒子取走的婴儿宇宙是在所谓的虚时间里发生的。在实时间里,一位落进黑洞的航天员的结局是悲惨的。作用到他头上和脚上的引力差会把他撕开来。甚至连构成他身体的粒子都不能幸免。它们在实时间里的历史会在一个奇点处终结。但是,粒子在虚时间里的历史将会继续。它们将进入并通过婴儿宇宙,而且作为从另外一颗黑洞发射出来的粒子而重现。这样,在某种意义上可以说,航天员被运送到宇宙的另一个区域。可是,出现的粒子和航天员没有什么相像之处。当他在实时间中进入奇点时,也不会因得知他的粒子将在虚时间里存活,而得到什么安慰。对于任何落进黑洞的人的箴言是:“想想虚的”。
是什么东西确定粒子在何处重现呢?婴儿宇宙中的粒子数目等于落进该黑洞的粒子数目加上在它蒸发时发射的粒子数目。这表明,落入一颗黑洞的粒子将从另一颗具有大致相等质量的黑洞出来。这样,人们可由创造一颗与粒子所落进的黑洞相同质量的黑洞,来选择粒子出来的地方。然而,该黑洞会同等可能地发出具有相等总能量的任何其他的粒子集合。即便该黑洞的确发射出对头种类的粒子,人们仍然不能告知它们是否就是落进另一颗黑洞的那些粒子。粒子不携带身份证。给定种类的所有粒子都显得很相像。
这一切表明,穿越黑洞并非空间旅行的受人欢迎的可靠的办法。首先,你必须在虚时间里旅行才到达那里,而不理睬你的历史在实时间里达到悲惨的结局。其次。你不能随意选择自己的日的地。这就像在我说不出名字的航线上旅行。
虽然婴儿宇宙对于空间旅行无甚用处;但对于我们寻求能描述宇宙中万物的完整的统一理论的尝试却意义
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