在现实世界中,你的过去决定了你的未来。但加州大学伯克利分校的一位数学家发现了某些类型的黑洞,在这些黑洞中,这条定律失效了。如果有人冒险进入这些相对良性的黑洞,他们就能生存下去,但他们的过去将被抹杀,他们可能拥有无限的未来。
视界一般被定义为黑洞的边界,任何物质,甚至光线,一旦进入视界范围,将无法逃逸。人类有可能平安无事地穿越一个巨型黑洞的外部边界或视界。本图片的数据由约翰·霍利使用超级计算机模拟获得,安德鲁·哈密尔顿使用模拟数据绘制得到了本图片。
在现实世界中,人类的过往决定着人类的未来。例如,如果一个物理学家知道宇宙起源的初始条件,她就能够通过计算预测出,宇宙在任何时间和任何空间条件下的情况和样子。但是,加州大学伯克利分校的一名数学家发现了一种特殊类型的黑洞,在这种黑洞中,以下这条物理定理将不成立:过去决定着现在,现在决定着未来。
强宇宙监督假说维护时空的因果性。已经有物理学家在以前的研究工作中提到过上述命题,他们提出了强宇宙监督假说,来对该命题进行解释。该假说认为,类似于恐怖性死亡等灾难事件,可以防止观测者实际进入一个特殊的时空区域,如果观测者能够进入这片特殊时空区域,观测者会发现,他们拥有了不确定的未来。
但加州大学伯克利分校博士后研究员彼得·海因兹表示说,数学计算发现,类似人类所处的宇宙正在加速膨胀的过程当中,正在膨胀的宇宙中可能存在着某种特殊类型的黑洞,观测者如果进入这种黑洞,不仅不会死亡,而且还有可能从确定性世界进入非确定性的黑洞世界。
在未来无法预测的宇宙空间当中,生活将会是何种样子,真是难以想象。克雷数学研究所研究员彼得·海因兹说,爱因斯坦的广义相对论方程完美解释了宇宙的演化过程,我们通过数学计算得到的研究成果并不意味着爱因斯坦的广义相对论是完全错误的。
黑洞的引力极为强大,包括光线在内的任何物体都不能逃脱黑洞的引力,所以人们不能直接观测到黑洞,黑洞也因此而得名。黑洞之外的任何物体如果距离黑洞太近,如果越过了事件视界,将会坠入黑洞,永远不能离开。
在类似于银河系的很多星系的核心区域,潜藏着数以千万倍,甚至数十亿倍恒星质量的超级黑洞,对于这些超级黑洞来说,会发生一种极为诡异的情况:观测者能够平安无事地穿越超级黑洞的事件视界。
柯西视界是现实世界因果性的分界点。黑洞观测者在抵达黑洞中心或奇异点之前,早已不可能与黑洞外部的世界继续保持通信交流,也无法将其对黑洞的观测发现通报给黑洞之外的人们,该观测者在到达奇异点之前,将会碰到一些奇怪、致命的里程碑事件。
海因兹认为,强宇宙监督假说在类似于我们所处的加速膨胀的宇宙时空中并不适用。在加速膨胀的宇宙当中,时空也在被加速撕裂,因为能量传播的速度无法超越光线,因此,大部分距离黑洞极为遥远的宇宙空间对黑洞并不会产生影响。
穿越柯西视界的观测者能够在这个未知不确定世界中实现永恒生存。在膨胀宇宙情景下,宇宙的膨胀效应将会部分抵消黑洞内部时间流逝速度变缓导致的增强效应,在某些情况下,宇宙膨胀甚至能够完全抵消时间变缓。
海因兹承认,带电黑洞会吸引相反电荷物质,这一过程会导致带电黑洞变为中性,因此,带电黑洞很有可能并不存在。带电黑洞的数学解析结果被用作替代物,以研究普通旋转黑洞的内部情况。
海因兹等人的研究报告刺激其他研究人员发表了很多相关的研究论文,其中有一篇研究报告认为,大部分正常运动的黑洞不会违反决定论。但海因兹坚持认为,只要存在一个违反决定论的黑洞,就意味着决定论在宇宙中并不普遍适用。