Astronomy 版 (精华区)


  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,我发现它意味着不是完全黑的。它们以恒定的速率发射出辐射和粒子。
娄我在牛津附近的一次会议上宣布这引起结果进,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。你只要驾驭你的空间
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想像之处。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:“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,落入上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想像。

  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目的地。这就像在我说不出名字的航线上旅行。
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