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美國科學家聲稱黑洞周圍也可以存在生命。是科學理論還是嘩眾取寵?

宇宙可能是壹個黑洞,人類壹不小心掉進去了,很可能會被“擠成面條”,這不是危言聳聽。

黑洞具有強大的引力,會將所有物體擠壓、拉扯成壹串看起來像細長面條的亞原子粒子。

如果妳掉進黑洞的時候剛好醒著,壓面的過程會讓妳沒什麽感覺,很快就過去了。既然黑洞如此危險,它們就不太可能有生命。

畢竟,有什麽能在其中生存?然而,有壹種流行的理論違背了這壹邏輯。它聲稱雖然看起來不可能,但生命不僅可以存在於黑洞中,我們也是證據,因為我們生活的宇宙是壹個巨大的黑洞。

黑洞是壹種天體,它的引力如此之大,以至於任何東西都無法逃離它,甚至光也無法逃脫。關於這種天體可能存在的猜測可以追溯到幾個世紀前,盡管科學家們在那段時間的大部分時間裏都不願意接受“這種奇怪的現象可能是真的”這壹觀點。

第壹個預言黑洞存在的人是英國牧師約翰·米切爾。1783年,他向皇家科學院提交了壹篇論文,在論文中他推測,如果壹顆恒星比我們的太陽大500倍,那麽它的引力場將會強大到光無法逃逸。

科學界認為這種假設是壹種幻想,似乎不太可能有任何恒星會如此巨大。無論如何,當時的主流觀點是光不受重力影響。

於是,關於黑洞的奇怪想法被束之高閣,直到1915才被重新拾起,重新復活。

愛因斯坦當時發表了他的廣義相對論,讓科學家們相信引力不是力,而是代表了空間和時間的彎曲。這樣,光就會受到引力的影響,因為它會沿著時空的曲線運動。廣義相對論還意味著,具有足夠質量和密度的天體可能會強烈扭曲時空,以至於它們形成壹個“井”,任何東西,甚至是光,都無法從中逃脫。

這個“井”的中心會形成壹個奇點——此時,引力場的強度會被無限放大。盡管廣義相對論暗示了這壹點,但大多數科學家,甚至愛因斯坦本人,仍然認為黑洞是壹個瘋狂的想法。問題是物理定律會在奇點失效,物理學家會本能地避免接受這種可能發生的情況。

物質可能被無限壓縮的觀點似乎也是錯誤的,因為壹個有限的東西怎麽可能有無限的價值?科學家認為,在某壹點上,組成物質的亞原子粒子會找到抵抗進壹步壓縮的方法。

直到20世紀60年代,科學界才接受黑洞的存在。事實上,黑洞這個詞是在這十年才被創造出來的。

此外,射電和X射線天文學的新技術表明,宇宙中存在壹些非常奇特、高能、密度極高的天體,如類星體和脈沖星。相比之下,黑洞似乎沒那麽離奇。

在黑洞作為壹種可能的現象被接受後不久,人們開始懷疑我們是否會生活在黑洞中。黑洞宇宙假說不是壹個理論家發明的,也沒有人站出來成為它的捍衛者。

相反,在20世紀60年代末70年代初,黑洞宇宙假說像“梗”壹樣在科學界流傳,隨後在大眾中流行開來。

許多人獨立地想到了這個假設,因為在天體物理學的框架中,它在某種意義上是壹個明顯可及的想法。自然界中只有兩個地方與奇點有關:黑洞的中心和創造我們宇宙的大爆炸的起點。

所以,想象兩者是否有關聯,真的很自然,很合理。壹旦妳開始將宇宙與黑洞相比較,其他的相似之處自然會浮現出來。有壹個事實,黑洞是有視界的,是壹個沒有回頭路的地方。

就像黑洞周圍有壹條看不見的線,任何越過這條線的東西都會被黑洞的引力完全抓住,連光都逃不掉,從壹個外部觀察者的角度來看,它會徹底從宇宙中消失,不復存在。

我們之所以無法穿越這個宇宙視界,是因為宇宙的不斷膨脹導致視界遠離我們的速度比我們星際旅行追上它的速度還要快。

事實上,它離開的速度比光速還快,雖然它不受光速的限制,但我們卻受到它的限制。這意味著物理定律讓我們不可能永遠跨越這個視界。

所有這些聽起來可能是矛盾的。為什麽宇宙視界可以超光速運動,而我們不能?這是因為宇宙在膨脹,到處都在膨脹,這意味著膨脹是累積的。

兩個天體之間的距離越遠,同壹時間空間的單位就越多,而且沒有限制。如果積累了足夠的空間,膨脹速度就會超過光速——但是從來沒有人說過天體物理學很好理解。

如果任何物體被壓縮到足夠小,它就會成為黑洞,因為隨著密度的增加,其表面的引力也會增加。物體引力的強弱與妳和它之間的距離負相關——具體來說,就是妳和它的中心之間的距離。

因此,如果妳壓縮整個物體,使其直徑變小,從而縮短其表面到中心的距離,其重力就會相應增加。我們來看壹個例子:如果瘋狂的科學家可以把整個地球壓縮到比高爾夫球略小的程度,那麽地表的引力就會變得不可抗拒,地球就會變成壹個黑洞。

同樣,如果這些科學家能把妳壓縮成壹個微小的點,比原子核還小,妳也會變成黑洞。

我們必須生活在黑洞裏。當然,大多數天體物理學家不會承認這壹點。首先,他們提出大爆炸的奇點與黑洞的奇點不可比,因為它處於錯誤的位置。

如果妳即將墜入黑洞,奇點必然在妳面前,存在於妳的未來,但在我們的宇宙中,奇點在我們的過去,在大爆炸的那壹刻。

這是壹個巨大的差異。我們的宇宙似乎誕生於壹個奇點,但它並沒有走向壹個奇點。同時,黑洞的事件視界是空間中的固定邊界,而宇宙視界與觀測者的位置有關。

200億光年之外的文明所看到的宇宙視界將與我們的視界明顯不同。另外,至於哈勃體積半徑小於史瓦西半徑的事實。這是真的,但不壹定意味著我們在黑洞裏。

實際上意味著宇宙的膨脹速度已經接近它的逃逸速度,我們應該對此心存感激。如果宇宙膨脹得再慢壹點,它可能已經坍縮並退回到自身內部,而如果膨脹得再快壹點,像星系和太陽系這樣的天體就不會形成了。

然而,它擴張得恰到好處,使我們能夠存在。理論物理學家肖恩·卡羅爾(Sean Carroll)指出,如果有人真的熱衷於想象我們被困在某種巨大的宇宙洞中,對這種想象更好的表達可能是我們生活在壹個“白洞”中。

更具體地說,這是壹個時間倒轉的黑洞,物質從其中源源不斷地湧出,而不是落入其中。但是白洞也有壹系列的問題。

它們在理論上是可能的,因為無論事物在時間上是移動到過去還是未來,物理定律都起著同樣的作用。

但這樣壹來,理論上同樣有可能壹個破雞蛋自然變回壹個完整的雞蛋。物理定律允許它發生,但目睹這種事情的概率幾乎為零。

所以,也許我們並不是生活在黑洞中,我們的宇宙並沒有朝著奇點向內坍縮的事實本身就證明了這壹點。

然而,在天體物理學中,事情從來沒有這麽簡單。黑洞宇宙假說的支持者堅持認為,有壹種方法可以繞過所有相反的論點。

壹種仍然有意義的方法是假設未來確實存在壹個我們無法逃脫的奇點。如果幾十億年後,宇宙的膨脹停止,然後反轉開始大收縮,那麽黑洞的定義可能就滿足了。

所有的黑洞都會形成壹個新的宇宙,我們的宇宙就是這樣誕生的。它誕生於更大宇宙中的壹個黑洞。當然,這就引出了母宇宙是如何形成的問題,這似乎是壹個謎。除非它也是從黑洞中誕生的。也許整個宇宙是由壹系列黑洞宇宙組成的,就像俄羅斯娃娃壹樣,向外向內無限延伸。這可能是壹個令人困惑的想法,但與其他關於宇宙起源的理論相比,它似乎並沒有更離譜。