想来场星际穿越般的超空间旅行？旋转黑洞可以当门户

据外国媒体报道，科幻小说中最受欢迎的场景之一是利用黑洞作为通往另一个维度、时间和空间或宇宙的通道。这种幻想可能比我们预期的更接近现实。

黑洞可能是宇宙中最神秘的天体之一。它们是垂死恒星在重力作用下无限坍缩的产物，这个过程最终会产生一个真正的奇点，也就是说，当整个恒星被压缩到一个点时，它将变成一个密度无限的物体。

奇点密度极高，温度极高，这相当于在时空表面钻一个洞，或者让超空间旅行成为可能。换句话说，我们可以在时间和空间上走捷径，从而在短时间内实现宇宙尺度的运动。

研究人员此前认为，任何想利用黑洞作为时空旅行入口的航天器都必须面对自然界最凶猛的一面。奇点的高温和高密度将导致航天器经历一系列痛苦。在潮汐的作用下，宇宙飞船将被持续拉伸和压缩，直到它最终变成蒸汽并消失。

但是来自马萨诸塞州达特茅斯大学和佐治亚州格温内特学院的研究小组发现，并非所有的黑洞都是“生来平等的”例如，如果银河系中心的半人马座A黑洞非常大并且在旋转，进入它的宇宙飞船将面临完全不同的情况。因为黑洞中的奇点非常温和，它可以让宇宙飞船顺利通过。这是因为理论上，旋转黑洞内的奇点是“弱的”，因此不会对与之相互作用的物体造成损害。

乍一看，这个事实似乎违反直觉。然而，我们可以用我们日常生活的经历作为例子:如果我们让手指快速穿过蜡烛火焰的中心，即使火焰温度可能高达2000摄氏度，我们的手指也不会被烧伤。

当宇宙飞船接近黑洞时钢架上物理张力的变化。关键是当飞船接近黑洞时，飞船上的张力会急剧增加，但不会无限期地增加，所以飞船和它的乘员在落入黑洞后仍然有望存活。

该图显示了黑洞或虫洞的奇异性。研究人员此前认为，任何想利用黑洞作为时空旅行入口的航天器都必须面对自然界最凶猛的一面。

20多年来，物理学家高拉夫·卡纳和利奥·伯克一直在研究黑洞的物理原理。2016年，凯纳的博士生卡罗琳·马拉利(Caroline Maralli)受到克里斯托弗·诺兰电影《星际穿越》的启发，试图验证电影主角库珀(由马修·麦康纳扮演)是否能在掉进黑洞“巨人”后幸存下来。根据电影的背景，巨型黑洞是一个快速旋转的超大质量黑洞，质量大约是太阳的1亿倍。(电影《星际穿越》是根据诺贝尔奖得主、天体物理学家基普·索恩的一本书改编的。黑洞巨兽的物理本质是整部电影情节的核心。)

基于物理学家阿莫斯·奥里(Amos Ori)20年前的研究和他自己强大的计算机能力，马拉利建立了一个计算机模型，可以模拟航天器或任何大型物体落入大型旋转黑洞的主要物理效应。

结果表明，在各种条件下，落入旋转黑洞的物体在通过黑洞内视界的所谓奇点时，不会受到无穷远的影响。不仅如此，在适当的情况下，这些影响甚至可以忽略不计，物体可以很顺利地通过这个奇点。

事实上，落入黑洞的物体可能根本不会受到显著影响。这样，利用大型旋转黑洞进行超空间旅行的可行性就大大提高了。

马拉利还发现了一个以前没有被充分考虑到的特征:在一个旋转的黑洞中，奇点会持续拉伸或压缩落入黑洞的宇宙飞船，周期会越来越快。然而，对于像巨型黑洞这样的超大质量黑洞，这种效应的强度非常小。因此，无论是飞船还是机组人员都不会感觉到撞击。

关键是这些影响的强度不会无限增加。事实上，它的强度是有限的，尽管当宇宙飞船接近黑洞时，压力通常会无限增加。

马拉利的模型做了几个关键的简化假设，这里需要提到。

关键的假设是，在这个模型中考虑的黑洞是完全与外界隔绝的，因此它不会被附近的重力源持续干扰，甚至不会受到任何辐射的影响。尽管这一假设大大简化了情况，但必须指出，大多数黑洞都被宇宙物质如尘埃、气体和辐射所包围，这绝非易事。因此，马拉利的工作自然需要进一步扩展，以便在更真实的黑洞背景下进行类似的研究。

马拉利利用计算机模拟来分析黑洞对物体的影响，这在黑洞物理学中是非常普遍的做法。显然，我们没有能力在黑洞或黑洞附近进行实验，所以科学家必须依靠理论和计算机模拟来进行预测和做出新的发现，从而丰富我们对黑洞的理解。