推薦視頻 愛因斯坦的廣義相對論公式所推測的宇宙有多詭異？

你永遠看不到任何東西進入黑洞。 想像一下，你將你的宿敵困在一艘火箭船裡，並把他射向一個黑洞。 他回頭看著你，以穩定的節奏搖晃著拳頭。 當他靠近時，重力會增強，因此你會預期他會加速。 但那並不是你所看到的。 相反，火箭船似乎正在減速。 不僅如此，他似乎還在越來越慢地揮動著拳頭。 那是因為從你的觀點來看，他的時間正在減慢。 就在他即將穿越事件視界的一瞬間， 連光線都无法逃逸的點 他和他的火箭船並沒有消失。 相反，它們似乎停住了，凝固在時間之中。 宇宙飛船的光線逐漸變得暗淡並偏紅，最終完全消失於視野之中。 這就是任何物體穿越事件視界時的樣貌。 光仍從他穿越的那個點傳來。 它只是紅移得太多，無法看見。 但如果你能看見那道光，理論上你就能看見一切 曾經墜入黑洞的任何物體，都將凍結在事件視界之上，包括形成該黑洞的恆星。 但在實際情況中，光子是以離散的間隔發射的， 因此，在事件視界之外將會發射出最後一個光子， 因此，這些影像過一段時間後會逐漸褪色。 這只是廣義相對論所產生的諸多奇怪結果之一。 我們目前對重力的最佳理論。 愛因斯坦方程式的第一個解不僅預測了黑洞的存在， 而且還有它們的對立面——白洞。 它也暗示了平行宇宙的存在， 甚至可能有一種在它們之間旅行的方法。 這是一段關於黑洞、白洞與蟲洞真實科學的影片。 廣義相對論的出現至少在一定程度上源於 由於牛頓引力理論存在根本性的缺陷。 在17世紀，艾薩克·牛頓曾思考蘋果為何會墜向地面， 月球繞地球運行，而地球則繞太陽運行。 他總結出，任何具有質量的物體都會吸引其他所有物體。 但牛頓對自己的理論感到困擾。 如此遙遠的物體之間，如何能互相施加作用力？ 他寫道，一個物體可以通過真空對另一個物體產生作用。 對我而言，沒有任何中介而直接發生，是如此荒謬的一件事。 我相信，任何具有健全思考能力的人，都不可能陷入其中。 有一位思維能力極為出色的男子，便是愛因斯坦。 二百多年後，他終於弄清了重力是如何傳遞的。 物體之間不會直接施加力於彼此。 相反，像太陽這樣的物體會使其周圍的時空產生彎曲。 這便會使周圍的時空產生彎曲，如此一路延伸至地球。 因此，地球之所以繞太陽運行，是因為地球所穿過的時空是彎曲的。 質量會受到時空局部曲率的影響。 因此，不需要遠距離作用。 從數學上來說，這是由愛因斯坦的場方程式所描述的。 請寫下愛因斯坦場方程。 這是愛因斯坦在相對論之後十年辛勤努力的成果。 而本質上，我們在場方程的一邊所得到的， 它說：請告訴我關於物質與能量的分佈情況。 另一方告訴你時空曲率的最終結果是什麼 來自該物質與能量的分佈。 而且它是一行。 看起來，哦，這是一個簡單的方程式，對吧？ 但它其實並非單一程式的方程式。 這是一組方程式。 而且為了讓生活更加艱難， 它們是耦合方程，因此彼此相互依賴。 它們是微分方程。 這意味著有些積分必須進行計算。 因此，要解出場方程，你需要完成一系列的步驟。 要了解這些方程的解會是什麼樣子， 我們需要一個工具來理解時空。 想像一下，你正漂浮在空無一物的太空中。 一道光芒在你頭頂閃現，並向四面八方擴散開來。 現在，你整個未來，任何可能發生且將會發生在你身上的事 將發生在這個氣泡內。 因為要脫離這種情況，唯一的辦法就是以比光速更快的速度前進。 在二維空間中，這個泡泡只是一個不斷擴大的圓形。 如果我們讓時間沿螢幕向上流動，並以固定間隔拍攝快照， 然後，這個光的泡泡會劃出一個圓錐，也就是你未來的光錐。 按照慣例，坐標軸的刻度被設定為使光線始終以45度角傳播。 這個圓錐揭示了你一生中所能Less than 1000 characters 現在想像一下，不是頭頂閃過一道光芒，而是…… 那些光子實際上是從宇宙各個角落傳來的。 他們在那一刻相遇，隨後又繼續朝各自的方向前進。 在這種情況下，這些光子同樣揭示了一個光錐，進入過去。 你過去的光錐。 只有在此光錐內發生的事件，才可能影響到你至今的狀態。 我們可以進一步簡化這個圖表，僅繪製一個空間維度和一個時間維度。 這是空虛空間的時空圖。 如果你想測量時空中介於兩個事件之間的距離， 你使用了一種稱為時空區間的東西。 間隔的平方等於負的 dt 平方加上 dx 平方。 由於時空是平坦的，幾何結構在各處皆相同， 因此，這個公式在整个图表中始終成立。 這使得測量任何兩個事件之間的距離變得非常容易。 但在一個質量周圍，時空是彎曲的， 因此，您需要修改方程式以考慮幾何形狀。 這就是愛因斯坦方程解的樣子。 它告訴你時空如何彎曲，以及如何測量之間的距離。 兩個事件在那曲面幾何中。 愛因斯坦於第一次世界大戰期間的1915年發表了他的方程式， 但他找不到確切的解答。 幸運的是，他的論文副本傳到了東線戰場。 德國正在與俄羅斯作戰。 當時駐紮在那裡的，是當時最優秀的天文物理學家之一。 卡爾·史瓦西 儘管已經41歲了， 他自願為德國軍隊計算火炮射擊軌道。 至少在有更大的挑戰吸引他注意之前。 如何解愛因斯坦場方程 史瓦西做了物理學家的慣常之事。 並構想出最簡單的可能情境。 一個永恆不變、空無一物的宇宙 除了單一的球對稱點質量之外。 這團物質電中性且不旋轉。 由於這是他宇宙中唯一的特徵， 他使用球面座標來測量一切。 相對於此質量的中心。 因此，r 是半徑，θ 和 φ 則表示角度。 就他所處的時間座標而言， 他選擇以遠離質量的某人所測量的時間為準。 時空基本上是平坦的。 採用此方法， 史瓦西找到了愛因斯坦方程式的第一個非平凡解， 如今我們寫成這樣。 這史瓦西度規描述了質量外部時空的彎曲情況。 這非常簡單，而且合乎直覺。 遠離物質的地方，時空幾乎是平坦的。 但隨著你越來越接近它， 時空變得越來越彎曲， 它會吸引物體進入其中。 時間會變慢。 史瓦西將他的解寄給了愛因斯坦。 總結為， 這場戰爭對我還算仁慈。 儘管槍聲猛烈， 讓我遠離一切 並走進你思想的疆土，踏上這段旅程。 愛因斯坦回答道， 我以極大的興趣閱讀了您的論文。 我沒想到竟然可以精確地提出這個問題的解法。 以如此簡單的方式。 但起初看似非常簡單的事情， 很快變得更複雜了。 在史瓦西解發表不久後， 人們注意到兩個問題地點。 在質量的中心，也就是 r 等於零的位置， 這個術語除以零。 因此它會無限膨脹。 因此，這個方程式失效了 而且它已無法再描述實際發生的情況。 這被稱為奇點。 或許那個點可以被原諒 因為它位於群體的中央， 但問題還在它之外的另一個地方。 在距離中心的某一特殊距離處， 稱為史瓦西半徑， 這個術語會爆炸。 因此，存在第二個奇點。 這裡發生什麼事了？ 好吧，在史瓦西半徑處， 時空曲率變得如此陡峭 逃逸速度 任何物體要從那裡離開所需的速率， 光速。 這意味著在史瓦西半徑內部， 什麼都無法逃脫，連光也不例外。 所以你會看到這個黑暗的物體 吞噬物質與光的東西， 一個黑洞，說不定。 但大多數科學家懷疑這樣一個物體是否真的存在 因為這需要大量的質量 收縮成一個極小的空間。 這怎麼可能會發生呢？ 當時的天文學家正在研究 一顆恆星生命結束時會發生什麼_uploaded_ 在其一生中，向內的重力作用力 由向外的輻射壓力所平衡 由核聚變釋放的能量所創造。 但當燃料耗盡時， 輻射壓力下降， 因此，重力將恆星的所有物質向內拉扯。 但有多遠？ 大多數天文學家相信 某種物理過程將會支撐住它。 而在1926年，拉爾夫·福勒提出了一種可能的機制。 泡利不相容原理指出 費米子，例如電子， 不能佔據同一狀態。 當物質被不斷地擠壓得越來越緊密時， 每個電子都佔據著自己微小的體積。 但海森堡的不確定性原理 說你無法同時知道位置和動量 以絕對確定性來描述一個粒子。 因此，隨著粒子在空間中的限制越來越多， 他們動量的不確定性， 因此，它們的速度也必須上升。 因此，一顆恆星被壓縮得越厲害， 速度較快的電子會更加劇烈地震盪。 這會產生向外的壓力。 這種電子簡併壓力 將阻止恆星完全坍縮。 相反，它會形成一顆白矮星 密度遠高於一般恆星。 令人驚訝的是， 天文學家曾觀測到符合此描述的恆星。 其中一顆是天狼星B。 但這種發現帶來的安慰轉瞬即逝。 四年後， 19歲的錢德拉塞卡·蘇布拉馬尼安 乘船前往英格蘭 與福勒及阿瑟·愛丁頓一起學習 當時最受尊敬的科學家之一。 在航行期間， 錢德拉塞卡意識到電子簡併壓力 有其極限。 電子可以越來越快地震盪， 但速度僅能達到光速為限。 這意味著此效果只能支援恆星 達到某一質量限度時，即錢德拉塞卡極限。 除此之外，錢德拉塞卡拉相信 連電子簡併壓力也沒有 可以阻止一顆恆星坍縮。 但愛丁頓並未留下深刻印象。 他公開譴責錢德拉塞卡，說道， 應該有一條自然法則 防止恆星以這種荒謬的方式行事。 事實上，科學家們確實發現了一種方法 超過錢德拉塞卡極限的恆星 可以自給自足。 當一顆恆星坍縮超過白矮星階段時， 電子和質子融合在一起 形成中微子和中子。 這些中子也是費米子。 但質量卻接近電子的兩千倍。 他們的簡併壓力甚至更強。 所以這就是支撐中子星的原因。 科學界有這樣一種信念 即使我們不知道其機制， 某樣東西會阻止一顆恆星 坍縮成一個點 並形成一個黑洞。 因為黑洞實在太荒謬了，不可能是真實存在的。 對這一信念的重大打擊出現在1930年代末期， 當羅伯特·奧本海默與喬治·沃爾科夫相遇時 發現中子星也有最大質量。 不久之後，奧本海默與哈特蘭·史奈德 顯示對於質量最大的恆星而言， 已經沒什麼能救他們了 當他們的燃料用盡時。 他們寫道，這種收縮將會無限期地持續下去。 但愛因斯坦仍然無法相信。 奧本海默說的是恆星可以無限坍縮。 但⇋當めたinstein察看數學時， 他發現時間在事件視界上停止了。 因此，看來似乎什麼東西都無法進入。 這暗示著要么有什麼問題 我們無法理解，或者黑洞根本不存在。 奧本海默提出了這個問題的解決方案。 他對一位外來的觀察者說道， 你永遠都看不到有任何東西進去。 但如果妳正穿越事件視界， 你不會注意到任何異常之處 你會直接錯過它，甚至根本不知道有這回事。 那這怎麼可能呢？ 我們需要一個黑洞的時空圖。 左邊是 r 等於零處的奇點。 r 等於 2m 的虛線是事件視界。 由於黑洞並不會移動， 這些線條在時間上直直地向上延伸。 現在，讓我們來看看入射光tracker和出射光tracker 在此曲面幾何中旅行。 當你真的離得非常遠的時候， 未來的光錐位於通常的45度角。 但當你越靠近地平線時， 光錐變得越來越窄 直到事件視界附近為止 它們窄得幾乎筆直地指向上方。 而在事件視界內部，光錐傾斜向左。 但入射的光線卻出現了某種奇怪的情況。 他們會落入其中，但無法到達 r 等於 2m 的位置。 它們實際上趨近於那個值。 當時間趨近無限大時。 但它們並不會在無限處結束，對吧？ 從數學上來說，它們是相互關聯的，並會回歸過來。 他們正朝這個方向前進。 這讓很多人感到困擾。 這讓愛因斯坦這樣的人感到困擾 因為他看著這些方程式，然後心想， 好吧，如果没有任何東西能夠穿越這種界限的話， 那麼黑洞又是如何形成的呢？ 黑洞是如何形成的？ 這裡到底發生了什麼事？ 重要的是要認識到 這張圖表是一個投影。 這基本上是一張四維彎曲時空的二維地圖。 這就像將三維的地球投影到二維地圖上。 當你這麼做的時候，總是會產生失真。 沒有完全準確的方法 將地球映射到二維表面上 但不同的地圖對於不同的用途可能各有幫助。 例如，如果你想保持角度和形状不變， 就像你正駕船橫渡海洋一樣 而且你需要弄清楚自己的方位， 您可以使用墨卡托投影。 那就是 Google 地圖所使用的。 缺點在於它會誤導尺寸的判斷。 非洲和格陵蘭看起來大小差不多， 但非洲實際上大約是14倍。 高尔-彼得斯投影能準確保持相對大小， 但結果導致角度和形狀發生扭曲。 以類似的方式，我們可以進行不同的投影 四維時空，以研究其各種性質。 物理現實不會改變， 但地圖描述的方式卻是如此。 他選擇在空間上採用某個特定的座標系統。 並擁有時間座標，然後你就出發了。 這不是最明智的選擇嗎？ 人們意識到，如果你選擇了不同的座標系統， 透過坐標代換， 那麼，事件視界處的奇點便消失了。 它會消失，那個問題也會消失。 而且物體確實可以進入黑洞。 這告訴我們，並不存在真正的物理奇點。 在事件視界處。 這僅是坐標系統選擇不當所致。 另一種觀察其運作方式的方法 是通過描述空間向黑洞內流動來實現的。 如瀑布般。 當你越靠越近，空間便開始以越來越快的速度湧入。 由太空船發射的光子必須逆著這股流動前行， 而且隨著你越來越接近，這變得越來越困難。 剛好在事件視界外發射的光子幾乎無法逃逸出去， 但它花的時間越來越長。 在地平線上，空間以光子游動的速度迅速塌陷。 因此，如果地平線具有有限的寬度， 然後光子就會被困在這裡。 來自一切曾經墜入其中之物的光子。 但地平線無限細薄， 事實上，光子最終要么逃逸，要么墜入其中。 在事件視界內部，空間下落的速度超過光速。 於是，一切皆墜入奇點。 所以奧本海默是對的。 一個位於黑洞之外的人永遠無法看到任何東西進入黑洞。 因為它們所能看見的最後光子 將始終來自事件視界之外的某處。 但如果你自己去的話， 你將直接穿越事件視界，墜入奇點。 現在你可以將瀑布模型擴展至涵蓋三個空間維度。 這就給了你這個。 一個真實模擬太空流入靜態黑洞的過程 由我的朋友Alessandro來自Science Click製作。 稍後，我們將使用這個模型來觀察落入一個旋轉黑洞的狀況。 如果你拿這張地圖並對其進行變換 使得入射和出射的光線都以45度角傳播，就像我們習慣的那樣。 然後，一件令人著迷的事發生了。 左側的黑洞奇點轉變為頂部的彎曲線條。 而且由於這張地圖上的未來永遠指向上方， 它告訴我們，奇點其實並非空間中的某個地點。 相反，它只是片刻的時光。 任何物體進入黑洞的最後一刻時刻。 我們剛才創建的地圖是一張克魯斯卡爾-策赫爾圖。 但這僅代表宇宙的一小部分， 黑洞事件視界以內的部分，以及宇宙中與其最接近的部分。 但我們能做到的是收縮整個宇宙， 無盡的過去、無盡的距離，以及無盡的未來， 並將其轉換為單一地圖。 就像使用了宇宙最優秀的魚眼鏡頭一樣。 這為我們帶來了這張行旅者的圖示。 同樣地，光線始終以45度角前進。 因此，未來永遠指向上方。 無限的過去位於圖表的底部。 無限的未來在頂端 而右側的邊界則遠在無窮遠處。 黑洞奇點現在變成了一條位於上方的直線。 最後的一刻時光。 這些線到黑洞的距離都相同。 因此奇點位於 r 等於零處， 地平線位於 r 等於 2m 處， 這條線位於 r 等於 4m 處。 而且這距離是無限遠的。 所有這些線條同時存在。 這張地圖的優點在於，它非常容易看懂。 你仍然可以去的地方，以及可能影響你的事物。 例如，當你身在這裡時，你擁有許多自由。 你可以進入黑洞，或飛向無限遠處， 你可以從這個區域看到並接收資訊。 但如果佇超越地平線之後， 你唯一的可能未來就是迎接奇點。 然而，你仍然能夠看見並接收來自宇宙的資訊。 你根本無法再送出任何東西。 現在，想想你處於地圖上的這個位置。 這是在事件視界處。 而現在，你的整個未來都已落入黑洞之中。 但這一刻的過去是什麼？ 好吧，你可以畫出過去的光錐， 並且揭示了這個新的區域。 如果你身處此區域內， 你可以向宇宙發送訊號， 但無論你身在宇宙的哪個角落， 沒有任何東西能夠進入這個區域 因為它永遠不會出現在你的光錐之內。 所以東西可以出來，卻永遠進不去。 這與黑洞正好相反。 一個白洞。 白色洞是什麼顏色？ 我的意思是，這將會是…… 它不會有顏色，對吧？ 無論它吐出什麼，就是什麼。 這取決於裡面有什麼東西被扔掉。 你將看到的就是這樣。 所以如果裡面有光，裡面就一定有質量。 一切都將被排出。 所以那個白洞的圖像 是黑洞的時間反演圖像。 不是東西掉進去， 事物被向外排出。 因此，儘管黑洞具有膜層， 史瓦西事件視界 一旦跨越，便再無回頭之路。 白洞則具有相反的特性。 如果你位於事件視界之內， 你必須被驅逐出去。 所以它會把你踢出去，是這樣吧？ 相對論並未告訴你時間流動的方向。 那裡什麼都沒寫說那樣的話 那是未來，那是過去。 當你進行數學運算時 並且你正在分析物體的行為， 你必須選擇哪個方向是未來。 但從數學上來說，你本來也可以選擇另一種方式，對吧？ 你本可以讓時間點朝相反的方向進行。 你在相對論中找到的任何解決方案， 從數學上來講，你只需將它翻轉即可 並獲得一個時間反向解。 這也是方程的一個解。 現在我們一直在展示物體被向右噴出的狀況， 但它們同樣可能被彈射到左側。 那邊是什麼？ 這條線不在無限遠處， 因此，應該還有其他東西超越它。 如果我們往這個方向拋射物體， 你會發現他們進入了一個全新的宇宙。 一個與我們自身平行的世界。 我們可能會墜入這個黑洞， 而這個宇宙中的某個人 可能墜入他們宇宙中的這個黑洞。 我們會發現自己陷入同一個黑洞之中。 唯一的缺點是，我們很快都會進入奇點。 我想我只是想弄明白而已 在哪個宇宙中出現 在解題的數學部分。 例如，你能指出方程式中的哪一部分嗎？ 然後說：所以那就是我們的宇宙。 然後這些詞彙，就是另一個宇宙嗎？ 你明白我的意思嗎？ 好吧，是座標，對吧？ 想像一下有人為地球設計了一套座標系統， 但僅限北半球。 而你注視著那個座標系統， 你看著它，然後說道， 啊，我可以看到坐標系統了，看起來沒問題。 但從數學上來說，緯度可以是負的，對吧？ 你的解中只有正的緯度。 至於負面的呢？ 他們對你說過那些負面的話嗎？ 沒有南半球，對吧？ 而且你必須走了，好吧， 數學上說，你可以有負的緯度。 也許我們該去查看一下赤道。 看看下面有沒有什麼東西。 而且我知道那是一個極端的例子 因為我們知道我們生活在一個球體上， 但我們並不知道這裡發生情況的完整幾何形狀 在史瓦西設定坐標系的意義上 溶液的某一部分。 就像他只是在標示座標一樣。 在北半球。 還有其他人前來表示， 嘿，南半球是存在的。 而且不止如此，還有兩個地球。 這就是為什麼它被稱為最大延展。 就好像，如果我有這個數學結構， 坐標的範圍是多少？ 我可以考慮哪些呢？ 至於史瓦西黑洞， 你獲得了一個第二個宇宙 具有自己獨立的座標系統 從我們的宇宙中。 我想強調的是，對吧， 這是最簡單的解決方案 愛因斯坦場方程中 而且它已經包含了一個黑洞， 白洞，以及兩個宇宙。 這就是你將地圖推至極限時所得到的結果 使得每條邊都終止於奇點或無限遠處。 事實上，這裡還有另一個小功能， 那個交叉點上，那個小點是什麼？ 那是一個愛因斯坦-羅森橋。 要看到它，我們需要改變座標。 現在，這條線位於恆定的克魯斯卡爾時間上， 並且連結了兩個宇宙的空間。 你可以看到時空的樣貌 沿著這條線從右到左。 遠離事件視界之外， 時空基本上是平坦的。 但當你越來越接近事件視界時， 時空開始越來越彎曲。 在這個交叉點，你正處於事件視界之上。 如果你超越了它， 你最終來到了平行宇宙。 這會讓你得到一個看起來像這樣的蟲洞。 所以，假設來說， 我們如何利用黑洞 從一個宇宙旅行到另一個宇宙。 假設這些蟲洞 實際上並非在時間上穩定。 有點像一座橋， 但它是一座先長後短的橋。 然後又變長了。 如果你試圖 traversing 這座橋， 在某個時刻，橋隻有非常短，對吧？ 你會說，好吧，讓我 juste 過這座橋。 但當你開始踏上橋面時 然後開始跑起來，你的速度是有限的，對吧？ 光速，大致上。 然後橋開始變得拉長起來 而且你永遠都無法走到盡頭。 這種掐斷總是發生得太快了 任何物體穿越的途徑。 你也可以看到這個 如果你觀察彭羅斯圖， 因為當你身處於一個宇宙之內時， 沒有光錐 可以將你帶往另一個宇宙的東西。 做到那件事的唯一方法 以超光速旅行。 但或許還有另一種方法。 史瓦西的解描述了一個黑洞 不會旋轉的。 然而每一顆恆星都在旋轉 由於角動量必須守恆， 每一個黑洞也必定在旋轉。 雖然史瓦西在數週內就找到了他的解。 愛因斯坦發表他的方程式之後， 為旋轉質量求解 結果發現困難得多。 物理學家們試過了， 但愛因斯坦提出廣義相對論十年後，史瓦西提出了他的解。 他們仍未解決這個問題。 十年變成了二十年， 轉變為40。 然後在1963年， 羅伊·克爾找到了愛因斯坦方程式的解 對於一個旋轉的黑洞， 這要複雜得多 比史瓦西解更優。 這帶來了一些戲劇性的變化。 第一是結構 完全不同。 這個黑洞現在由多層組成。 它現在也不再具有球對稱性了。 這是因為旋轉的緣故 使其在赤道周圍隆起。 因此，它僅關於其旋轉軸對稱。 亞歷山德羅，來自科學點擊 模擬了這個旋轉黑洞周圍發生的情況。 空間會隨著黑洞而被拖曳。 帶著你和粒子一起。 當你靠得更近時， 空間被越來越快地拖曳著旋轉 直到它轉動的速度超過光速。 你已進入第一個新區域。 能層 無論你在此處如何猛烈地點燃火箭， 相對於遙遠的恆星，靜止不動是不可能的。 但由於空間並非直接向內流動， 你仍然可以逃離黑洞。 當你繼續前行時， 你進入下一層。 外部事件視界 無法回頭的關鍵時刻。 在這裡，你只能向內前行。 但隨著你被越拉越深， 發生了某件瘋狂的事。 你進入了另一個區域， 一個你可以自由活動的環境。 所以你並不會注定走向奇點。 你現在已進入內側事件視界內部。 在這裡，你真的可以看到奇點。 在一個正常的黑洞中，它是一個點。 但在一個旋轉的黑洞中， 它實際上會展開成一個圓環。 而且時空之間發生了一些奇怪的事情。 在黑洞的中心內部， 一個旋轉的黑洞。 但有人認為，你其實可以穿越奇點。 我們需要一個旋轉黑洞的彭羅斯圖。 在奇點之前，頂部是一條水平線。 這裡，奇點向上抬起並向兩側移動。 揭示這個位於內視界內部的新區域。 在這裡，我們可以自由移動，並避開奇點。 但這些邊界並不在無限遠處或奇點上。 因此，必定有超越它們的存在。 當你繼續前行時 你可能會发现自己置身於一個白洞之中， 這將會把你推入一個完全不同的宇宙。 你可以擁有這些圖片，其中你處於一個勘界之中， 你掉進一個旋轉的黑洞中， 你穿越奇點飛行， 你從一個白洞中彈出，進入了一個全新的宇宙。 然後你就可以繼續玩這個遊戲了。 將此圖形無限延伸。 但還有一件事我們還沒做。 勇闖奇點。 因此你直接朝圓環的中心目標前進 並朝它走去。 但時間並未結束，反而…… 現在，你发现自己置身於另一個宇宙之中。 一個奇怪的宇宙， 一個重力是推而不是拉的場合。 這被稱為反宇宙。 如果那太奇怪了， 你總是可以跳回奇點的另一側 並返回重力正常的宇宙。 而且我知道這基本上是科幻小說，對吧？ 但如果你除去相對論的解 你知道的，基本上就是字面意思 再加上一點。 這正是彭羅斯在這裡所做的。 說道，哦，看，這些形狀非常相似。 我只要把這些黏在一起就行了。 那麼，你得到的結論就是這樣。 現在我們實際上擁有無限多個宇宙， 全部與黑洞、白洞有關 一路到底。 而你，去探索吧。 但那將是一個非常勇敢的人 哪一位是第一個跳躍的？ 一個旋轉的黑洞 確認這是否正確。 是的，我不會去註冊那項服務。 那麼這些極端延伸的史瓦西 那麼克爾解在自然界中實際存在嗎？ 嗯，有些問題。 延伸的史瓦西解與克爾解 是空無一物宇宙中永恒黑洞的解。 正如你所說，這是一個永恆的解決方案。 因此，它無限地延伸至過去。 無限地遠及未來。 因此，其中並沒有形成機制。 這只是一個靜態的解決方案。 而且我认为這也是其中一個原因 為什麼黑洞會出現在我們的宇宙中 而白洞則不是。 又或者可能不是。 就個人而言，我相當有把握 它們不存在，對吧？ 對於極大延伸的克爾解， 還有另一個問題。 如果你是宇宙中的一名永生宇航員， 你可以把光送進黑洞。 但因為有無限的時間 壓縮在這個頂角位置 你可以沿著這條邊堆疊光線， 這創造出無限的能量流 沿著內側的地平線。 這種能量的集中 然後創造出屬於自己的奇點， 封鎖環狀奇點及其以外區域。 我的懷疑與懷疑 一些其他從事該領域的人 那就是這個內視界將會變成奇點 而且你將無法前去 透過這些第二份副本。 所以所有的白洞、蟲洞， 其他宇宙和反宇宙消失了。 這是否意味著真正的蟲洞根本不可能存在？ 1987年，邁克爾·莫里斯與基普·索恩 觀察了先進文明所產生的蟲洞 可用於恆星間航行。 那些沒有地平線的。 這樣你就可以往返了。 在時間上是穩定的， 並具備其他性質 就像能夠建造它們一樣。 他們找到了多種幾何形狀 愛因斯坦廣義相對論所允許的。 理論上，這些可以相互連接 宇宙的不同部分， 建立一條類似於跨星際高速公路的系統。 他們甚至可能能夠連接 不同的宇宙。 唯一的问题是，所有這些幾何結構 需要一種異乎尋常的物質 負的能量密度 為了防止蟲洞坍縮。 這種異乎尋常的物質 確實違反了物理定律， 所以我感到壓力，擔心它不會存在。 我對我們說出這句話的事感到困擾 科幻小說中的蟲洞 在數學上是可能的。 確實，從數學上來說是可能的。 從某種幾何意義上來說 可以存在的 但愛因斯坦的理論不僅僅是幾何學。 它是幾何學加上場方程式。 如果你使用物質的各種性質 實際上，物質所具備的特性是， 那麼它們是不可能的。 所以我覺得它們不可能的原因在於 非常強大。 因此，根據我們目前最為準確的理解， 看來白洞的可能性很大， 可穿越的蟲洞 這些平行宇宙並不存在。 但我們過去也曾經認為 黑洞並不存在 所以也許我們又會再次感到驚訝。 我的意思是，我們只有一個宇宙，對吧？ 很好。 為什麼我們不能有兩個呢？