蟲洞黑洞在哪裡（黑洞蟲洞奇點）

2023-07-04 00:27:06 1

我只在星際迷航中聽到過「歪曲洞」一說。

或許你想到了蟲洞？如果你想到了，讓我來幫你描述一下什麼是蟲洞，還有人們認為蟲洞是什麼。

蟲洞——時空穿梭的「捷徑」，其作為愛因斯坦的廣義相對論中一些方程式的解而首次進入人們的認知。然而不幸的是，第一個解表明當你穿過蟲洞的時候，他們會將你撕成碎片（也就是說，在實際操作上行不通）。

在20世紀80年代中期，卡爾·薩根的小說重燃了人們對穿越蟲洞的興趣，在小說中他構建了一個可以平安穿梭的蟲洞。因其也是一個著名科學家，他不想只是胡亂編造一些毫無意義的行話，所以他召喚了他加州理工學院的教授朋友——一名廣義相對論方面的專家加入創作。

索恩和他的同事給出了這個方程式的幾個可能的解，使得蟲洞得以安全穿越。唯一的解釋是它們由一種所謂的負能量的「舶來品」構成，這沒有聽起來那麼不可置信，但可能性也不太大。

順便一提，關於蟲洞和超光速旅行的一個狡猾之處是，你看似可以在任何超光速運動的時間實現時光倒流（這是愛因斯坦相對論的結果之一）。

這樣的話，如果你有一個蟲洞便可以實現時光旅行，這會引致一系列的悖論：其中最普遍的叫做「祖父悖論」。在這種悖論中，我們假設我是一個才華橫溢的科學家，但在生活中卻是一個混蛋，我發明了一個時光機器，並利用這個時光機器穿越到我祖父和祖母相遇前殺了他。

因為祖父死了，所以我父親也不會存在，那麼我就也不會存在，我也就不可能發明時光機器而回去殺了他，這也意味著他能夠和我祖母相遇並誕下我父親，我父親再生下我，這樣我才可能發明時光機器去殺他…所以，看到了嗎，像這樣的悖論說服人們相信你不能夠實現時光旅行，所以你也不能走得比時間更快，但卻沒有看起來這樣容易信服。

最簡單來說，真正能轉化的是質能，而不僅僅是物質。這也就是說，舉個例子，核反應發生時所釋放的能量背後隱含著質量的減少作為補償。這就是愛因斯坦質能方程式E=mc^2的含義，其中，E為能量，m為質量，c為光速。因此，你可以將這個過程看作是物質向引力能的轉化。

用另一種方式來說，這就像是愛麗絲夢遊仙境中的柴郡貓（消失後卻留下了它的笑容），物質消失在黑洞中但其引力卻仍然存在。然而，在更深的層面上究竟發生了什麼，我們的確不知道。

問題在於，根據我們現行的理論，物質將會運動到黑洞中心密度無限大的奇點處，但在一個理論中「無限」往往意味著某些問題的出現。物質可能轉化為某種超密度的量子天然貴金屬，為了獲得更好的想法，我們需要對現行理論進行擴展。

你所提及的物質噴射是另一種有趣的現象。噴射流中的物質從未進入黑洞，事實上，進入黑洞的物質也不會再出來。然而，在黑洞附近高速運動的物質流創造了巨大能量，所以在噴射流中的某些物質會被拋出。如果你感興趣的話，可以參考我和我的兩個同事（克裡斯·雷諾茲和安妮塔·克裡希納穆斯）在四月份的《天空與望遠鏡》雜誌上發表的一條關於黑洞噴射的文章。

我是一個科幻片的超級粉絲，如果有可能穿越黑洞進行宇宙旅行，我將非常樂意看到。但在現實中，那幾乎是不可能的，對此我感到很抱歉。

具體來說，就像我們現在所理解的一樣，如果你掉入黑洞就會向黑洞中心墜落，即我們所說的奇點。在奇點處，你會被碾壓成一個無限密度的球，可以摧毀一切，甚至包括原子、質子或夸克。一些人提出蟲洞的概念，在蟲洞中永遠不會達到如此高的密度，但簡言之，在實現中那幾乎不可能存在。哦，就這樣。

如果我的理解是正確的，你的問題應該是是否存在一個半徑範圍使得光能夠循著環形軌道在黑洞周圍環繞？答案是肯定的，但這些做環形運動的光子需服從一定的約束條件。首先，這些光子的運動軌道必須十分精確，因為光子球就是一個嚴格球對稱的球體，在光子球上，物體（僅指光子）能以光速圍繞黑洞運轉。如果兩個光子之間相互作用並改變運行軌跡，就會很容易從此運行系統中被拋出或被吸入黑洞。所以必須要指出，光子不會長期、穩定地在此軌道上運行。

其次，光子球的自然屬性還與黑洞的旋轉有關。舉個最簡單的例子來說，在一個不旋轉的洞周圍，光子球的半徑是黑洞表面光子球半徑的1.5倍。黑洞的旋轉會使事情變得更複雜：在上述例子中，有兩個光子球，一個在黑洞附近隨之做旋轉運動，另一個在遠處做黑洞反向的旋轉。

黑洞的轉速越快，兩個光子球之間的距離就越遠。所以光子在軌道上和黑洞同向旋轉的光子球中暫時形成穩定狀態，而對於和黑洞做反向運動的光子球來說，光子在其外部形成暫時穩定狀態。這也有助於解答是否光子在黑洞周圍沿赤道一樣的軌跡做旋轉運動，如果不是，問題就又會變得複雜。

我跟你保證，你一點也不必擔心黑洞。關鍵在於，在黑洞遠處與其質量相同的物體與黑洞之間的引力作用相同，舉個例子，假如太陽莫名其妙地掉入黑洞中，但黑洞與太陽的質量相同，那麼地球的運行軌跡不會受絲毫影響，當然我們也就不會掉入黑洞中（儘管我們會變冷！）。同樣地，銀河系中心的黑洞離我們的距離遠到我們甚至感受不到它的影響。

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處