深度長文：黑洞里面到底是什么？是另一個世界嗎？

愛因斯坦的廣義相對論，早就預言了黑洞這種神秘天體的存在，但直到2019年，天文學家才拍攝到了黑洞的照片，也驗證了愛因斯坦當初的預言。

但是，更大的問題還在后面。其實是否拍攝到黑洞照片并不是很重要，因為天文學家們早就知道了黑洞的存在，拍攝到黑洞照片只是給大家吃了一顆“定心丸”。更大的問題是：黑洞到底是怎樣的天體？黑洞里面到底是什么？

首先我們需要明白黑洞是如何產生的。我們平時所說的黑洞通常是指“恒星類”黑洞，也就是由大質量恒星形成的。大質量恒星在生命晚期，走向死亡的過程中會急劇向內坍縮，在引力作用下，幾乎所有物質都會坍縮到一點，也就是所謂的“奇點”。

能夠看出，黑洞其實也屬于“恒星”的范疇，只不過是恒星死亡后的“墳墓”。知道了這些，再理解黑洞就相對簡單一點了。

按照愛因斯坦的廣義相對論，任何物體，尤其是大質量天體都會壓縮周圍的時空。舉個例子，把一個鐵球放在彈性布料上，鐵球就會造成布料向下凹陷。這時候把一個玻璃球放在凹陷的布料上，玻璃球就會沿著凹陷的中心滾輪，看起來就像是被引力吸引一樣。

上面所說的彈性布料就相當于時空結構，而鐵球就相當于恒星等大質量物體，玻璃球相當于圍繞恒星運行的行星等天體。恒星造成時空的彎曲，而行星等天體感受到了時空的彎曲做“測地線”運動，這就是引力的本質。

這里多說一句，用彈性布料來形象地描述時空彎曲，其實是不嚴謹的，因為太空中沒有上下的概念，時空彎曲的方向是朝著物體的質心。網絡上的示意圖只是一種簡潔的形象描述，主要是為了更通俗地表達時空彎曲，大家知道就行了。

也就是說，引力只是一種表象，其本質是時空彎曲。而且，質量越大的物體，對時空的彎曲程度越高，這與“鐵球越重，對彈性布料的壓縮程度越高”是一個道理。

比如說，太陽對時空的彎曲程度，就比地球更高。而黑洞則是一個非常另類的存在，它能把時空彎曲到極限。

但是，“彎曲到極限”到底該如何理解呢？其實嚴格來講，這已經超出了當今物理學的研究范疇，因為物理學研究的事物都是具體的，可描述的，而極限的概念是抽象的，不能具體描述的。

這也是為什么物理學一旦遇到了“無限”的概念，往往都很頭疼。

把時空彎曲到極限，是不是意味著徹底把時空擊穿呢？就像剛才所講的把一個鐵球放在彈性布料上，如果鐵球的質量足夠大， 大到一定程度就可以把彈性布料完全撕裂，最終弄砸出一個洞。

事實上，科學家們早在20世紀30年代就已經開始這種問題了。愛因斯坦和羅森兩人通過求解引力場方程，得到了一個解，也就是后來的“愛因斯坦羅森橋”，后來被稱為“蟲洞”，蟲洞連接的是兩個不同的時空，甚至有可能連接到另一個世界。

不過，在物理學家惠勒看來，蟲洞這種結構是很不穩定的，理論上只要有任何物體進入，就會瞬間塌陷。后來隨著量子力學的發展，科學家們從理論上論證了蟲洞可以穩定存在，不過需要一種叫做“負能量”的東西幫助。

何為負能量？當然不是網絡上經常出現的“戾氣”，它是一個物理概念，與能量是對應的。物理學上，真空也擁有能量，最低的能量，被稱為真空零點能。而低于真空的能量就是負能量?？茖W家們通過實驗已經證明了負能量確實存在。

要維持蟲洞的穩定，需要大量的負能量，而制造出足夠的負能量是很困難的，需要巨大的能量。根據質能方程，能量又意味著質量，巨大的能量意味著巨大的質量，而質量很容易在引力作用下發生坍縮。

不管如何，在理論上蟲洞的確是存在的，大自然也不反對蟲洞的存在。而在著名科幻電影《星際穿越》里，就有黑洞和蟲洞的故事情節描述。在很多科學家眼里，黑洞和蟲洞是有機的整體，男主人公穿越黑洞，來到不可思議的五維時空，完全是另一個世界。

雖然《星際穿越》里的故事情節是虛構的，但有很強的理論基礎。物理學理論告訴我們，蟲洞不但存在，甚至宇宙中到處都有蟲洞，你的身邊可能就有蟲洞的存在。只不過這些蟲洞通常都很小，而且存在時間極短，宏觀物體不可能直接穿越。

有科學家甚至提出，被愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”，也就是量子糾纏，很可能就是通過蟲洞來作用的。

除了黑洞之外，科學家們提出了更加瘋狂的概念：白洞。從名字上就能看出來，白洞的性質與黑洞相反，黑洞吞噬任何靠近的物體，而白洞正好相反，它“只吃不吐”。

同時，黑洞和白洞通過蟲洞連接起來，三者組成了一個有機的整體?？茖W家們甚至懷疑，我們的宇宙就是白洞“吐”出來的。

黑洞，其實并不是一片漆黑，因為它也在時刻向外輻射能量，當然不是直接輻射，畢竟沒有任何物體和信息能逃離黑洞，而是通過“霍金輻射”這種間接方式輻射能量，在這個過程中慢慢蒸發，質量越大的黑洞蒸發越慢。

霍金不僅提出了“霍金輻射”理論，更是大膽提出，所謂的白洞其實就是黑洞，這就意味著，如果你不小心被黑洞吞噬了，別慌，你還會被黑洞“吐”出來的。但也有一個問題：被黑洞“吐”出來的你還是原來的你嗎？

當然，科學是嚴謹的，以上關于黑洞，蟲洞和白洞的描述其實都沒有經過實驗的論證，以目前的人類科學水平，也很難通過實驗進行論證。

剛才講了，我們的宇宙可能就是白洞“吐”出來的，這樣說并非“空穴來風”，因為早在2014年，就有科學家發表論文稱，宇宙大爆炸就是一個超大白洞“爆炸”出來的，是一個五維時空發生坍縮而產生的。

這是否意味著我們的宇宙其實原本就是一個黑洞呢？

別說，理論上還真有著這種可能。我們的可觀測宇宙的史瓦西半徑大約為138億光年，這個數字正好與我們能觀測的宇宙極限距離相吻合。既然如此，理論上講，我們的宇宙真的可能就是一個黑洞。

在此基礎上，我們可以大膽猜測，或許是更高維度的宇宙，比如說五維度時空宇宙里的黑洞發生了坍縮，以“大爆炸”的形式產生了我們的宇宙，四維時空宇宙。

而這一點其實在科幻電影《星際穿越》里也有所表現，男主人公穿越到五維時空，可以通過引力作用與四維時空里的女兒進行交流。

除了以上這些，黑洞還有非常突出的一點：奇點。奇點位于黑洞的正中心，其實嚴格來講，黑洞就是奇點本身，由于奇點是沒有體積的，因此黑洞其實也是沒有體積的。而我們平時所說的黑洞大小，其實指的是黑洞“事件視界”的大小。

事件視界的半徑就是史瓦西半徑，質量越大，史瓦西半徑也就越大。一旦越過事件視界，人類已知的所有物理定律全部失效，更不要說奇點本身了。

也就是說，無論對于奇點做出任何解釋，都不會過分，因為任何可能性都會在奇點出現。由于無論是相對論還是量子力學，遇到了黑洞尤其是奇點都失效了，這意味著一定存在更高級的物理定律來詮釋黑洞。

那么，如今的我們就沒有任何辦法去探索黑洞里面的世界了嗎？

很遺憾，確實如此，我們只能探索黑洞與外部世界的相互作用，因為我們無法獲取黑洞內部的一切信息。理論上講，確實有一種方法可以知道黑洞內部到底是怎樣的世界，而且這種方法簡單粗暴。

直接飛到黑洞里面一探究竟。

但最大的問題是，即便我們發射探測器甚至直接派送人類飛到黑洞內部，而且假設探測器或者人類能完好無損，黑洞外面的人也無法獲取任何信息，只有飛到黑洞內部的人才知道那里到底是怎樣的世界，但是他無論如何都不可能把他看到的黑洞內部世界告訴給人類。

而且，對于黑洞外部的人來講，甚至無法看到這個人進入黑洞，只能看到他飛到黑洞事件視界的那一刻，就永遠停留在那里了，一動不動！

為什么會這樣？

這是因為黑洞強大引力引起的時間膨脹效應。在黑洞外部世界來看，當一個人不斷靠近黑洞事件視界時，他的時間會變得越來越慢，直到到達事件視界的那一瞬間，整個人都靜止不動到了，在事件視界永恒存在。

但實際上呢？在他自己看來，早就墜入了黑洞。但外部世界無法看到這一幕，理論上直到宇宙毀滅的那一天也無法看到！

實際上這也告訴了我們，如果你想活到宇宙毀滅的那一天，其實很簡單，有兩種方法。第一，以光速飛行。第二，來到黑洞的事件視界或者直接進入黑洞。

第一種方法不太現實，畢竟光速是四維時空的速度極限。但第二種方法是可行的，只要找到一個黑洞就可以了，找到一個黑洞，理論上來到事件視界的一瞬間，你就能看到宇宙毀滅的場景，因為你的一瞬間，外部世界已經過去了無限長的時間！

那么，既然宇宙都毀滅了，你還會存在嗎？

這是一個大問題，其實本質上還是黑洞的本質。正如一開始所說，或許在穿越黑洞的那一刻，你已經到達了另一個世界，另一個宇宙，而原來宇宙的命運就與你無關了。

完！