有一天，愛德華先生在課堂上說，帕克博士計算出當兩個奇點足夠接近時，你就能安全通過。 這可能嗎?
你的問題與蟲洞有關:有沒有可能存在一種時空，在這種時空中，你不僅可以穿過看起來像黑洞的喉嚨，而且還可以安全地穿過它?
蟲洞，或者說穿越時空的“捷徑”，最初被認為是愛因斯坦廣義相對論的一些方程的解。不幸的是，第一個解訣方案是這樣的，如果你試圖通過其中一個，它會立即崩潰和粉碎你(也就是說，你的存在會阻止蟲洞解決方案的工作)。上世紀80年代中期，由於卡爾薩根寫了一部小說(《聯繫》，也許你看過這部電影。)他需要一個可以安全旅行的蟲洞。
考慮到自己是位著名的科學家，他不想只討論毫無意義的技術術語，所以他給他的朋友基普索恩打了個電話，索恩是加州理工學院的教授，也是廣義相對論專家。索恩和他的同事們已經找到了一些方程的解，這使得蟲洞能夠被安全通過。唯一的問題是它們必須由所謂的“外來”物質構成，這種物質的總能量是負的。這並不像聽起來那麼荒誕，但這並非完全不可能！順便說一下，蟲洞的一個棘手之處是，任何時候只要你的速度看起來比光還快，你就可以回到過去(這是愛因斯坦相對論的一個推論)。因此你要是有一個蟲洞，你便可以穿越時空。這可能導致許多悖論:其中最常見的一個被稱為"祖父悖論”。
在這個悖論中,我們假設我是一位傑出的科學家,但卻是一個真正的人渣。我發明了一個時間機器,我使用它是為了回到過去，在我祖父遇到我祖母之前殺死他。 因為他死了，他就不能生出我的父親，也就不會有我的存在，這意味著我不可能建造時間機器去殺了我的祖父，因為可以遇到我的祖母和生育我的父親，還有我，所以我能讓時間機器殺了他，所以...你懂的!像這樣的悖論使一些人相信你不能在時間裡旅行,所以你的速度不能超過光速，但這並不像看上去那麼清晰。
我聽人說過，當星際物質到達或接觸黑洞的視界時，就會發出光和輻射。這是什麼意思?為什麼會發生這種情況?此外，如果除了光以外，沒有任何東西能以光速運動，黑洞如何能把光吸入自身呢?
聽起來你可能會對黑洞的一些事情感到困惑:它們實際上並未“噴出”輻射，因為沒有任何東西能從黑洞中逃脫(無論如何在合理的時間內)。填塞的物質通常會在視界周圍形成一個吸積盤，就像水沿著排水溝螺旋下降一樣。當這種物質繞著圓盤旋轉，接近黑洞時，它會失去能量，並將這種失去的能量輻射出去。隨著某人接近視界，輻射量會急劇增加，因為這是黑洞的重力勢阱最陡的區域，所以物質下降得更快，因此損失了更多的能量。
你是對的:由於特殊的相對論效應，任何有質量的物體都不能以光速或超過光速運動。然而,如果黑洞進入事件視界，它仍然可以“吸入”光。根據定義，視界是距中心奇點的距離，對於一個給定質量的黑洞來說，它的逃逸速度必須等於光速。因此，在那個距離上，物體必須以比c更快的速度運動才能脫離黑洞的重力。這是不可能的，因為光以c的最大速度運動，所以即使是光在這麼近的距離也會被拉進來。黑洞的逃逸速度是sqrt(2GM/c^2)，其中G是牛頓引力常數，M是黑洞的質量。因此，隨著黑洞質量的增加，物體逃逸所需的速度也隨之增加。
黑洞和白洞的區別是什麼?
在討論白洞之前，我們需要先考慮黑洞。我們如何知道黑洞的存在?有兩種證明方法。首先，我們有來自望遠鏡的確鑿證據。望遠鏡已經被用來觀察物體在軌道上發出的光(我們用望遠鏡無法看到)。與我們所能看到的類似或更大質量的物體相比，這些暗重的物體似乎非常小。這些又黑又大的物體很可能是黑洞。
其次，我們有一個出色的引力理論，經過了縝密的檢驗，預測了我們一定會在宇宙中看到這樣的物體。
那麼白洞是從哪裡來的呢?
我們的引力理論(愛因斯坦的廣義相對論)預測黑洞是一組方程的解。愛因斯坦方程的解前面可以有一個“+”(正的或積極的)或“-”(負的或消極的)符號。我們在數學中經常看到這種情況。y*y=9的解可以是y=+3或y=-3:
根據你在愛因斯坦方程中選擇的符號，你會得到一個黑洞，它通過吸收遠處的物質而增長，或者你會得到相反的結果，一個“白洞”。它是一個時間倒流的黑洞。一個白洞會是什麼樣子? 好吧，如果你有一個攝像機記錄一個黑洞吸收物質的過程，然後反過來播放，你會看到一個白色的洞。你會看到物質被白色的洞吐出，當它吐出物質時，洞的大小會逐漸減小。但是白洞是真的嗎?
僅僅因為一個描述世界的方程有一個“負”解和一個“正”解，並不意味著它是對事物的正確描述。如果我告訴你我的棒球票數的平方是9，這意味著我有三張票或者負三張。但是負三張棒球票是無意義的，沒有這樣的情況。動力學中有很多方程的例子，在時間上有正解和負解，但只有一個能描述現實世界，這是因為我們只要環顧四周就能看到時間朝一個方向移動。時間似乎永遠不會倒轉，不會重放一個小時或一天:
所以我們認為愛因斯坦方程的白洞解是不適用於現實世界的解之一。就像負三張樓球票…這根本不會發生。
最後一點是觀察，因為你可以得到所有你想要的漂亮的方程，但是它們必須與我們看到的一致，否則它們便是沒用的。目前的觀察告訴我們，我們是對的，我們看到了很多關於黑洞的很棒的證據。但迄今為止，還沒有一個是關於白洞的。
我知道黑洞有一個很大的引力場。如果它們穿過黑洞，一切都將消失。如果太陽穿過黑洞會發生什麼?太陽也有一個很大的引力場，太陽會消失嗎?
如果太陽穿過一個黑洞，它就會像其他任何東西一樣消失在黑洞中。當任何東西(光，宇宙飛船，甚至太陽)離黑洞太近時，黑洞的引力是如此之強，以至於物體無法逃脫，即使它以光速運動!黑洞與黑洞之間的距離稱為視界，黑洞內部沒有任何東西可以逃逸。
如果你駕駛一艘宇宙飛船接近一個黑洞，只要你飛出視界，你就可以安全地在黑洞周圍的軌道上運行。然而，如果你走得太近，經過視界，就沒有辦法逃脫了!同樣，如果太陽離黑洞如此之近以至於在視界內，它將無法逃逸並且會消失。
如果我們可以控制一個奇點，它的位置，大小，和/或目的地，你認為我們會用它做什麼?
首先，要記住，大多數人認為存在一種形式的“宇宙審查”，這意味著一個人不能有一個“赤裸的”奇點。這意味著宇宙中一個真正的奇點周圍會有一個視界，所以(1)你不能直接看到奇點，(2)事實上這是一個黑洞。
因此，如果一個人能夠控制一個黑洞，那麼一個建設性的用途將是產生大量的能量。氣體從很遠的地方螺旋進入黑洞， 在最終落入黑洞視界之前，通常會釋放出其質量能量的10%左右。原因是氣體被迫以非常快的速度移動，因此它會與自身發生摩擦並升溫，因此產生輻射。這大約是核聚變釋放能量的10到20倍，適用於任何物質。也就是說，你可以想象向黑洞扔垃圾(也許是有毒廢物!)然後用這種方式產生的能量為人類文明提供能源動力。
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