1. 黑洞会是通往其他宇宙的通道吗？

利用黑洞来穿越空间是个有趣的故事情节，在这种时候，人们有时会谈到“虫洞”。最初，虫洞，或者说时空（spacetime）中的“捷径”，最初这一概念是作为爱因斯坦的广义相对论的一种解被提出的。不幸的是，在最初的解中，虫洞会在你试图穿过它的一瞬间解体，将你毁灭（也就是说，把你放进虫洞里会令这个解不再成立）。

在上世纪八十年代中期，人们重新燃起了对基于虫洞的时空穿越理论的兴趣，这也许要归功于卡尔·萨根（Carl Sagan）的小说（《接触》（Contact），也许你们看过它改编的电影《超时空接触》？），在小说中，他根据需要创造了一个能够使人安全穿梭的虫洞。作为著名的科学家，他不满足于仅仅胡扯些无意义的专业术语，于是他联络了他的好友基普·索恩（Kip Throne）。索恩是加州理工学院的教授，也是广义相对论专家。

索恩和他的同事们当时正在研究一些“有可能”允许人类安全穿梭的一些解，这些解是可以使虫洞成立的相对论方程的解。唯一的问题是，这样的虫洞必须是由一种所谓“奇异物质”的东西构成的，这种物质的总能量是负的。虽然这并不是特别天方夜谭的假设，但它也一点儿都不合乎情理！

顺带一提，虫洞以及其它所有超光速移动都会面临同一个棘手的问题，那就是当你的速度超越光速时，你将回到过去（这是爱因斯坦的相对论的推论之一）。因此，一旦你拥有了一个虫洞，你就可以进行时间旅行，这将带来一系列恼人的悖论，其中最著名的就是“祖父悖论”。在这个悖论中，我们假设我是一位杰出的邪恶科学家，我发明了时间机器，利用它回到过去，并且在我的祖父与祖母相遇前杀死了他。

如此一来，我的父亲就不会出生，于是我就不会出生，于是我也就不可能发明时间机器杀死我的祖父。但这样的话，我的祖父将不会死，他就会遇到我的祖母、让她生下我的父亲，然后再有了我，我于是又可以发明时间机器回去杀死祖父，然后……你明白这场无限循环了吧！一些人认为这样的悖论的存在，表明我们无法进行时空旅行，人类也不可能超光速移动，但这事可没有看起来这么简单。

2. 被吸入黑洞的物体最后都怎么样了？它们会从其它地点或者其它东西里冒出来吗？还是说它们都在黑洞里毁灭了？

有人认为，进入黑洞的物质都会被吸入位于黑洞中心的一个极小的点中，这个点就叫做“奇点”。一切物质只可能落到奇点里，因此如果你掉进黑洞，你不会像落向常规天体一样触到它的边界。一旦物质到达奇点，它们就哪也去不了了。据我们所知，任何被吸入黑洞的东西都不可能幸存。虽然人们有时会说“虫洞”是通往其它宇宙的门户，但现在看来，这样的通道应该是不存在的。

3. 如果包括光线在内的一切东西都无法逃脱黑洞的束缚，而根据大统一理论（Grand Unification Theory，G.U.T.），重力又可能是电磁波的一种，那重力又是如何逃脱吞噬一切的黑洞的呢？

（在爱因斯坦的概念中）时间与空间是一个实体的一部分，我们将其称作“时空”。质量的存在扭曲了时空，一般而言这种扭曲是微不足道的，但在黑洞或者中子星这种极端致密的天体附近，时空的扭曲格外严重，以至于能够引发各种各样的奇异现象。你可以把这类比为一个放在橡胶垫上的沉重小球，小球的重力会令橡胶垫凹陷扭曲，从这个小球旁边经过的轻质小球的滚动路线也会受到影响。最终我们观测到的结果便是：轻质小球的运动路径变弯了，而这正是我们平常对重力作用效果的理解。总之，这一问题的核心在于重力不是从黑洞中向外辐射的，它来源于黑洞在它自身“之外”的时空中引发的扭曲。（它来自于黑洞“之外”时空的整体扭曲。）

如果人们未来真的能够将重力与其他基本力统一的话，那么粒子（引力子）携带重力（亦为引力）的理论该如何成立呢？没错，这些引力子也不是从黑洞中发出的。目前，人们正在钻研的理论是：黑洞的视界外存在一层“膜”，膜中含有传递引力的引力子。原则上，这将解决之前的悖论。很抱歉，我已经无法使用更简洁的方式解释这一话题了，因为目前这一问题还没得到彻底的解决。总的来说你的想法是正确的：重力无法从黑洞内部传递出来。

4. 我一直在想一个问题，虽然我猜肯定早就有人问过您这个问题了，但我还是要问——我听说宇宙的中央可能存在一个黑洞，那个就是大爆炸的起源。您听过这一理论吗？总之，如果那个黑洞真的存在的话，那整个宇宙为什么还在膨胀，而不是被吸入中央的黑洞里呢？

当讨论关于宇宙中心的问题时，你必须小心小心再小心，因为在人们目前的认知中，宇宙是没有中心的。宇宙中的任何一处坐标都是相等的。不过，宇宙的确有一个“开端”（大爆炸），在那一瞬间宇宙极端炽热、密度极大。事实上，在那样的温度和密度下，它被称为一个“奇点”（密度无穷大）。我们在描述黑洞中心的时候同样会使用“奇点”这个名词，也许这就是你产生联想的根源。当我们在想象宇宙膨胀时，你可以做一个这样的类比：假设你用笔在气球上画了许多点，然后你吹鼓了气球，这时你画出的每一个点都在远离其它的点，没有哪个点比其他点更靠近“膨胀中心”。当然，气球的确是有中心的，但在刚才的类比中，气球的中心对应的不是宇宙中的某个位置，它对应的是一个“时间”——宇宙初生的时刻。因此，随着时间的推移，整个宇宙一直膨胀。这个概念也许有点诡异，但你应该能想明白的！

你说得没错，宇宙中的引力确实会阻碍膨胀。尽管引力试图减缓膨胀，但宇宙膨胀的初速度也有可能大得足以支持它永远膨胀下去；这还不太清楚。宇宙的结局究竟如何我们目前还不得而知。你可以把这个过程类比为你向天空中扔球。重力会使球的上升速度降低，对于普通的篮球而言，它迟早会落回地面的。但如果你拥有超人的手臂，从原理层面而言，你是有能力把球彻底扔出地球的！类似地，我们目前还无法测算宇宙究竟会在引力的作用下重新坍缩，还是会永远这样膨胀下去。

科尔·米勒

5. 如果我们拥有一条十光年长的绳子，黑洞要用多久才能把它完全吸收？

这取决于黑洞的质量有多大。如果这个黑洞的质量与太阳相等，那它就要吸收很长很长时间，大约是一亿年。对于一个真正的大黑洞来说，它的质量是太阳的1亿倍(人们认为它存在于一些星系的中心)，那它完全吸收这根绳子就只需要一万年。有一点需要注意：在十光年这样长的距离上，黑洞的引力和其它与之同重的天体的引力并无不同（打个比方：如果我们的太阳突然变成了一个同质量的黑洞，那地球依然会像现在一样继续绕轨道运行。唯一的不同是，没有了太阳的辐射，我们会被冻个半死！）。你所听说过的黑洞引发的奇异现象，只会在你离它们非常近时显现出来！

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