黑洞通向何方？ （图片：关于太空的一切）现在，你已经准备好跳入黑洞了。如果你能找到生存之道（尽管困难重重），等待你的是什么？如果你想尽一切办法回头，你会走向何方，又会经历哪些感人的故事？
正如理查德·梅西教授所说，所有这些问题都有一个简单的答案：没有人知道。作为杜伦大学计算宇宙学研究所的皇家学会会员，梅西知道宇宙充满了奥秘。落入黑洞的边界，实际上就是进入了一个未知的世界。 —— 一旦陷入，没有人可以回复消息。玛西说它们会被巨大的引力撕成碎片，所以我不相信有人掉进黑洞后还能活下来。去别的地方。
如果这个答案听起来令人失望，那是可以预料的。在爱因斯坦的广义相对论根据时空和引力之间的联系预测黑洞之后，人们知道黑洞起源于大质量恒星死亡后留下的小而致密的核心。如果这个核心的质量超过太阳的3倍，它就会在巨大引力的影响下塌陷，直到所有物质汇聚到一个点（即奇点），而这个奇点就是无穷大黑洞的核心。密度。
由此产生的黑洞具有如此强大的引力，甚至连光也无法逃脱它。德国天文学家史瓦西提出了视界的概念：光或物质一旦穿过视界，就永远无法逃脱。根据梅西的解释，当接近黑洞时，你的身体会因为潮汐力而被剧烈拉伸（也称为意大利面条化），并最终到达奇点。至于你会出现在其他地方，比如黑洞的另一边，这似乎是一个幻想。
如果是虫洞怎么办？
多年来，科学家们一直在探索黑洞是否可以充当其他星系的虫洞。有些人甚至推测虫洞可以通向另一个宇宙。
这个想法已经存在了一段时间了。早在1935年，爱因斯坦就与内森·罗森合作提出了相关理论，认为宇宙中可能存在一条连接两个不同时间和空间的隧道。但直到20世纪80年代，这一理论才开始流行。当时，天体物理学家基普·索恩发起了一场关于物体是否可以穿过虫洞的讨论。
“当我还是个孩子的时候，我读了基普·索恩关于虫洞的畅销书，这让我对物理学产生了兴趣，”梅西说。然而，现在看来虫洞并不存在。
曾担任好莱坞电影《星际穿越》的科学顾问的索恩在他的书《星际穿越中的科学》中写道：我们还未能在任何天体的衰老过程中观察到虫洞的存在。索恩表示，穿过这些理论隧道的时间旅行很可能只存在于科幻小说中，并且没有可靠的证据表明黑洞允许这种旅行。
问题是，我们无法近距离观察它们。我们甚至无法拍摄黑洞内部的任何照片。由于光无法逃脱黑洞的巨大引力，因此相机无法捕获它的图像。目前的理论表明，任何穿过事件视界的物体都会成为黑洞的一部分。更重要的是，由于时间在事件视界附近也会扭曲，这个过程变得极其缓慢，因此我们无法快速得到答案。
哈佛大学天文学教授道格拉斯·芬克贝纳(Douglas Finkbeiner) 表示：“我认为标准的故事答案是黑洞导致时间终结。”远处的观察者无法看到他的宇航员朋友如何掉入黑洞。由于引力的红移效应，我们观察到的靠近事件视界的一切都不断变红和变暗。但这位朋友最终会掉入黑洞，坠入一个超越“永远”的地方，无论这意味着什么。
也许黑洞可以通向白洞
确实，如果黑洞可以通向星系的另一端或者另一个宇宙，那么出口就需要有与黑洞相反的东西。那会是一个白洞吗？俄罗斯宇宙学家伊戈尔·诺维科夫于1964年提出了白洞理论。他认为黑洞与过去存在的白洞相连。与黑洞相反，光和物质可以离开白洞但不能进入。
科学家们一直在探索黑洞和白洞之间的潜在联系。 2014年，物理学家Carlo Rovelli和Hal M. Haggard在发表于《物理学评论D》的研究中详细阐述了：有一个经典度量满足爱因斯坦方程之外的有限时空区域，即物质塌缩成黑洞，然后从黑洞中出现。一个白洞。也就是说，被黑洞吞噬的所有物质都可能被喷射出来，黑洞死后可能会变成白洞。
黑洞的塌缩并不会破坏其中的信息；而是会破坏其中的信息。相反，它会经历量子反弹，使所有信息逃逸。如果是这样的话，这将在某种程度上解释斯蒂芬·霍金曾经提出的理论。 20世纪70年代，霍金探索了黑洞因量子涨落而释放粒子和辐射的可能性。
芬克贝纳说：霍金相信黑洞的寿命是有限的。 1976年，霍金在《物理学评论D》上发表了相关论文。根据他的计算，黑洞由于辐射而失去能量，收缩并最终消失。因为霍金提出黑洞发出的辐射是随机的，不包含任何落入其中的信息，所以黑洞的爆炸会抹去大量的信息。
这意味着霍金的想法与量子理论相矛盾，量子理论认为信息是守恒的。如果信息可能丢失，信息搜索就会变得更加困难，过去和未来都无法得知。霍金的思想导致了黑洞信息悖论的出现，长期以来一直困扰着科学家。有人说霍金根本就是错误的，霍金本人甚至在2004年都柏林的一次学术会议上宣称自己犯了一个错误，推翻了自己最初的想法。
那么，我们是否回到了之前讨论的概念，即被黑洞吸收的信息通过白洞喷射出来？或许情况确实如此。美国路易斯安那州立大学的Jorge Pullin 和乌拉圭共和国大学的Rodolfo Gambin 在2013 年发表于《物理学评论快报》 的论文中基于圈量子引力理论。引力）研究了黑洞，他们发现，越接近中心，引力就越强，但越过中心，引力就越弱，任何落入黑洞的东西都会被扔到宇宙的另一端。这项研究支持了黑洞只是一个门户的假设。在这项研究中，奇点并不存在，因此落入黑洞的物体不会因撞击奇点而被摧毁。这也意味着信息不会消失。
也许黑洞不会通向任何地方
但物理学家艾哈迈德·阿尔姆海里、唐纳德·马洛夫、约瑟夫·波尔钦斯基和詹姆斯·苏利仍然相信，基于霍金的理论可以有进一步的发现。这四位科学家提出了AMPS防火墙（或黑洞防火墙）理论。根据他们的计算，量子力学可以将事件视界变成一堵巨大的火墙，它会立即烧毁与其接触的任何东西。从这个意义上说，黑洞是无处可去的，因为没有任何东西可以进入黑洞。
然而，这个理论与爱因斯坦的广义相对论相矛盾。根据相对论中的等效原理，穿过事件视界的物体（或人）不会受到极端引力的影响，很容易落入黑洞。防火墙理论可能遵循当前存在于黑洞之外的宇宙中的物理定律，但即使不违反相对论，它也会破坏量子场论并表明信息可能会丢失。
潮汐破坏事件的艺术渲染。当一颗恒星距离超大质量黑洞太近时，黑洞的潮汐力会将其撕裂。 （图片来源：All About Space）黑洞充满不确定性
让我们再次转向霍金。在2014 年发表的研究中，霍金回避了事件视界的想法，而是提出引力坍缩会产生视界，这意味着视界之外没有任何东西会燃烧。
表观事件视界在一段时间内阻止光线离开黑洞中心。在霍金的新理论中，视视界只是暂时捕获物质和能量，但最终视视界会消失并释放物质和能量。这一解释支持了量子理论，该理论认为信息不会消失，如果得到证实，就意味着任何东西都可以从黑洞中逃脱。
霍金甚至更进一步认为黑洞可能不存在。他写道：黑洞中心不存在奇点，黑洞应该被重新定义为引力场的亚稳态束缚态。由于重力的作用，视界内的物质逐渐向内移动，但永远不会向中心塌陷。
然而，任何被释放出来的信息，都已经不再是被吞噬之前的样子了。我们无法使用发布的信息来恢复他们进入时的状态，这也会导致问题——，尤其是当人们发现自己处于如此恐慌的情况时。他们再也不会一样了！
可以肯定的是，这个奇妙的谜团将继续困扰科学家很长一段时间。罗维利和弗朗西斯卡·维多托最近提出，暗物质的一种成分可能是蒸发黑洞的残余物。 2018年，霍金发表了一篇关于黑洞和软毛的论文。这些毛发是黑洞视界处的光子，它们存储有关落入黑洞的物质的信息。但由于事件视界的存在，这些信息似乎从外界消失了。
这与物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒提出的无毛定理形成鲜明对比。无毛定理的基础是观察者无法区分两个不同的黑洞，因为黑洞的属性仅由三个物理量决定：质量、角动量和电荷，所有其他信息（毛发）都消失了。这一理论引起了科学家们的讨论，但距离回答黑洞通向何方的问题还有很长的路要走。
