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  • 1 # 科學聯盟

    黑洞是否存在,已經成為當代理論物理一個很嚴重的問題了。著名的黑洞資訊悖論充分說明,廣義相對論和量子力學至少一個是錯誤的!而幾年前的波爾琴斯基悖論又一次說明,廣義相對論的時空理論、量子場論的么正性之間有嚴重衝突。大量實踐告訴我們,量子力學是顛撲不破的,而廣義相對論又是十分可靠的引力論,於是霍金在去世前幾年得出這樣的結論:黑洞可能是不存在的!

    目前來說,關於黑洞的形成大多數還是唯象理論,其微觀動力學卻基本上是一片空白。現在種種矛盾或者悖論表明,黑洞或許是僅僅是數學伎倆而不是客觀物理!而且目前天文觀測,也僅僅是觀測到了一些引力場極強的不發光天天——這並不能說明這些天體就一定是黑洞!因為不發光的天體究竟是什麼,光憑理論分析是遠遠不夠的。霍金甚至認為,如果黑洞不存在,那麼可能存在既不發光而引力場有很強的同時又不是黑洞的天體:灰洞。可惜霍金還沒有完成他的構想就停止了思考。

    黑洞的研究還在繼續中。下面我要說一說,題主的想法了。時空交換卻是意味著一些奇妙的事情會發生。但是就史瓦西時空的因果結構來看,想時間旅行門也沒有!因為史瓦西時空是一個穩定因果時空——這裡面有很多極度專業化的術語,其中很多術語都和霍金有關係。穩定因果時空要求嚴格禁戒時間倒流!而相比之下,有轉動的球對稱時空——克爾時空則沒有這麼好的因果結構。它甚至連最低因果要求都達不到。所以要想時間旅行,找一個轉動的極強引力時空就有可能做到。但是,一個很不好的事情要告訴題主:時間旅行是要面臨被撕扯成為碎片的風險。因為強引力場具有極強的潮汐力,而且這種潮汐力強到能將原子撕碎!一般來說,即將掉落到中子星的宇航員基本上已經死翹翹了。而要想時間旅行,引力場得比中子星強得多才行。經典物理認為引力場比中子星強的天體就是黑洞,但是量子物理學對此表示不贊同——看前面的討論。但不管怎樣,無法克服的潮汐力是時間旅行的最大障礙。此外,即便沒有潮汐力的阻礙,狹義相對論也會給出完全否定的結果。因為時空交換就意味著狹義相對論的超光速區域。在這一區域有很多現象是亞光速區域完全沒有的,而且是極度不合理的。也正是因為這些不合理性,相對論才嚴格要求超光速不存在。

    時間旅行究竟可不可以,這個其實還不太確定。但是對於堅信因果律不會破壞的物理學家來說,那絕對是天方夜譚!當然,因果律或許是可以破壞的。一切只能看未來!

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