黑洞总有些让人匪夷所思的现象。前面的文章已经谈到,黑洞的视界把奇点包了起来,所以即便里面发生天大的奇迹,我们在视界外的科学家也不用担心,因为里面发生的任何事都不会影响到外面来。
但是,有没有“裸露”的奇点,也就是没被视界的“衣服”遮起来的奇点呢?其实是有的。比如说,天文学家根据观测发现我们的宇宙正在膨胀,如果倒推回去,那么大约137亿年前,整个宇宙都缩成了一个体积无限小、密度无穷大的奇点。这个奇点就是一个裸奇点。由这个奇点爆炸诞生了我们的宇宙,宇宙况且都是由它创造的,当然就不是那类跟我们毫不相干的奇点了。
不过2010年9月,美国的一位宇宙学家提出一个石破天惊的想法,他认为这个裸奇点很可能只是一个假象,原因是我们自己就生活黑洞里面,所以感觉不到奇点穿着“衣服”,就以为它“裸”了!
这个观点来源于他的计算。他发现,在计算中一旦把粒子的自转考虑进来,真正密度无穷大的奇点就不会形成。当物质密度达到10
50
千克/立方米时,被挤成一个小点的物质就又开始反弹爆炸开了,形成一个新的宇宙。而我们所谓的宇宙大爆炸很可能也是这么回事。
按这个观点,我们就生活在黑洞里面;这个黑洞存在于一个更大的宇宙之中;而我们这个宇宙中的黑洞里又藏着更小的宇宙。这就好比俄罗斯套娃,一个大宇宙里藏着许多小宇宙(因为一个宇宙里有很多黑洞),每个小宇宙里又藏着很多更小的宇宙,一层套一层……大宇宙中的物质掉进黑洞,有去无回,而对于藏在黑洞里的小宇宙来说,就好像物质无缘无故地从一个洞里冒出来。黑洞的特点是物质只进不出,而这另一个洞的特点是物质只出不进,物理学家称之为“白洞”。黑洞和白洞就好比一根连接着大宇宙和小宇宙的管子的两头,在大宇宙那头,是黑洞,在小宇宙这头是白洞。物质只从大宇宙流向小宇宙,不会倒着流。
那么,我们这个宇宙的白洞在哪里呢?他说,天文学上观测到的伽马射线暴一直得不到合理的解释,很可能它们就是白洞出来的物质发出来的。
这位宇宙学家甚至提供了一种验证他的观点的办法。我们知道,多数黑洞都在自转,自转有一定的方向。假如我们的宇宙真的藏在一个黑洞里,那它势必也要跟着旋转,这样一来,空间必然也有一个方向是特殊的,就比如对于我们地球人,地球自转轴的方向就是一个特殊的方向。如果能观测到这样一个方向,那对于他的猜测就是一大支持。
需要说明的是,即使按这个离奇的理论,也并不是说所有黑洞里必定藏着一个小宇宙;只是说那些奇点发生了爆炸的黑洞里可能藏着一个小宇宙。因为爆炸发生在另一个宇宙里,不会对我们这个宇宙产生任何影响,所以这个理论还是满足广义相对论的要求的,即——黑洞内部发生的事情不能影响到外面来。
我们已经提供了一种通过黑洞旅行到另一个宇宙的可能,不过那些宇宙是俄罗斯套娃似的有大有小,一层套一层的;其实物理学理论上还提供了另一种通过黑洞到另一个宇宙的可能,在这一幅图景里,宇宙谈不上大小之分。
现在请想像一下:假如存在着一个更高维的空间,姑且名之“超空间”,我们的宇宙只是这个超空间在三维空间的一个投影。在这个超空间中,还漂浮着许多别的宇宙,一般情况下,这些宇宙彼此没有交往。
一说起超空间你大概就要头疼了。为了便于理解,那就不妨把包括我们的宇宙在内的所有宇宙想像成二维的,这样,超空间就是我们所熟悉的三维空间了。飘浮在“超空间”里的宇宙,就好比在三维的空间里飘浮着的一些小纸片,而黑洞则是在纸上像长筒袜一样陷下去的小兜。
让我们继续想像。现在,我们宇宙中一个恒星坍缩变成了一个黑洞。黑洞里的物质继续坍缩,高度压缩的物质使其周围的空间也发生了强烈的弯曲,甚至形成一个封闭的像水滴似的小宇宙。这个小宇宙通过我们大宇宙中的黑洞滴落下去,进入超空间,就像一滴水从水龙头里滴下去一样。这个小宇宙在超空间中漂了一阵,终于遇到了另一个宇宙,仿佛水滴落到了池子里的水上。这样,它就从一个宇宙分离出来融进了另一个宇宙。而对于另一个宇宙来说,在滴落的地方就仿佛从一个洞里凭空冒出许多东西来。
这可真有点像惊险科幻小说!但这个图景在理论上是允许的。不过现实却要对它说“不”了。因为要产生这种黑洞,坍缩前恒星要求完全球状,密度必须绝对均匀,没有旋转,里面的气体没有一丝扰动……一句话,就是要满足奥本海默先前的那些条件,此外还要求恒星带电(因此这种黑洞也是带电的)。但我们已经知道,奥本海默的条件在现实中是不可能满足的,吹一口气就能让它灰飞烟灭,所以这类黑洞不过是理论上的一种假想。
除非,我们现在的理论还需要修改。啊,请继续想像黑洞会发生什么怪事吧!
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