事实上，黑洞是最明亮的天体

长江商报消息 专访天体物理博士孙正凡

■本报记者 纪文君

影片看不懂，理论想不通，没关系，长江商报带你学知识。记者连线“科学松鼠会”成员、天体物理博士孙正凡，揭开电影里宇宙那些事儿。

Q影片中，NASA成员发现了“它们”所构建的虫洞，可以带领人类进入另一个位置空间，虫洞是什么？黑洞是什么？白洞是什么？它们都真实存在吗？

A黑洞是空间中有着强大引力的超高密度的天体，假如太阳质量不变，大小却变成乒乓球那样，这就是太阳坍缩成了黑洞。而白洞和虫洞还只是广义相对论的一个数学结果，还未得到证实，而且就理论自身来看，也还有许多问题要解决，所以仍停留在理论上。黑洞吸收物质，而白洞喷射出之前黑洞吸入的物质。理论上，虫洞是连接黑洞与白洞或黑洞与黑洞的时空隧道，故在黑洞里能找到虫洞。

Q虫洞怎么形成的？

A虫洞在某个时刻产生，短暂地打开，然后关闭、消失。从产生到消失，时间极短，短到没有事物能在这么短的时间内从一个洞口穿到它的另一个洞口。所以我们能利用虫洞进行时空旅行的前提是有办法使虫洞一直开着，不让它消失。基帕·索恩（物理学家）觉得有某种奇异物能贯穿虫洞，使虫洞一直开着。这种奇异物和人类所见的任何物质都大不一样，它具有负能量。要实现负能量需要参照系。比如在飞船以接近光速的速度接近虫洞时，虫洞周围的能量自然就成了负的。

Q马修·麦康纳最后掉进了黑洞，人能够掉进黑洞么？影片中说“奇点”是黑洞这颗贝壳上的珍珠，那么“奇点”是什么？

A任何东西都能掉进黑洞，黑洞外围有一层“事件视界”，任何东西只要过了这个“视界”，都要掉进黑洞。任何东西都不可能从黑洞里逃出来，包括光。黑洞的巨大引力使得宇宙空间发生扭曲，从而使其本体完全陷入宇宙空间，形成奇点。用数学来理解，奇点就是1/x（x＝0）。

Q马修·麦康纳穿梭在黑洞中时，眼前出现了无数光怪陆离的光线，那么黑洞是黑的么，可能会有光线么？

A有人说黑洞是黑的，其实是个误解。因为它没有向外界发射信号，连光都无法逃出，故无法观测黑洞内部，但实际上它不一定是黑的。从物体被黑洞吸入之前放出的紫外线、X射线等边缘信息可以获取黑洞的存在，在吸入的过程中会释放出能量，可能会发光发热，所以或许黑洞内部会很亮。事实上，我们认为黑洞是最明亮的天体。

Q在极寒星球上，白天黑夜分别有67个小时，在海洋星球上，一个小时等于地球七年，理论上它们都存在么？

A时间和空间是一体的，理论上空间越大，速度越快，则时间越短。不过那种一个小时等于地球7年，这个设置似乎有点夸张。至于极寒星球，白天黑夜分别有67个小时，是根据其自身的转速决定的，而造成这极寒的原因，或许是该星球离太阳比较远。人类目前仍在银河系内探寻，所寻找的也多是类似于地球的生存环境。

Q男女主角出门花了几小时执行一个任务，回到太空舱小伙伴老了好多岁。男主获救了，经过一百多年后仍处于中青年时期，女儿却已经垂死，能不能解释一下时间畸变的问题？

A时间畸变是爱因斯坦相对论的效应，理论上离黑洞越近，时间越慢。比如哥哥弟弟，20岁时哥哥去太空了，而弟弟留在地球上，等哥哥回来也许还是年轻人，但地球上的弟弟却已经老了。

Q五维空间是怎么回事，像片中那种从未来传达来信息试图改变过去的事情，理论上可行么？

A目前有很多这样的争论，但是如果实现了就违背了因果理论。举个简单例子，假如一个人穿越到未来，试图杀死母亲阻止自己出生。但是没有母亲，他就不会出世，那又怎么能穿越时空来自己出生呢？这时就有这样一个矛盾出现了。所以在人类目前的三维空间不容易实现，很多科幻片都会试图创造更高维度的空间，在更高维度的空间里就可以有平行时空的观点。例如在这个空间里，我们正在聊天，但另一个空间里我们可能根本不认得。所以你的“时空穿越”最多就算是到别的时空去了一趟而已，而不是回到过去或未来，更没有所谓的改变历史。

我不认为观众必须去理解这些全部的理论，观众只需要感受未来世界和享受这段穿越时空的旅程。就好像007系列电影中的拆核弹，观众也不需要理解他是怎么拆的，观众只知道不拆就会爆炸就够了。

——克里斯托弗·诺兰

宇宙探险队的飞船。

电影中呈现的黑洞。

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