责任编辑: kemeikeji.com

过去的几年里，在关于宇宙学和宇宙本质的科学和大众叙述中，黑洞一直是焦点。这种奇异的物体在许多人看来是太空中最迷人的东西，它把物质如此密集地塞进一个小空间，所形成的的引力使任何物质都无法逃脱。

尽管一个世纪前就有一些物理学家基于爱因斯坦(Einstein)相对论的推导结果，开始预言存在黑洞，但天文观测花了几十年的时间才拿出令人信服的证据，证明黑洞确实是在宇宙中大量存在的东西、而不只是数学上的推论。甚至在20年前，许多科学家还曾质疑黑洞的真实性；今天，几乎每个人都相信黑洞不仅存在，而且对恒星和星系的形成发挥关键作用——事实上，黑洞对宇宙中物质的整体分布状况都发挥关键作用。

现在，科学界越来越多人推测存在一种理论上与黑洞相反的物体：白洞——物质不能进入、并最终会离开白洞。宣扬这种推测的头号人物是意大利理论物理学家卡洛•罗韦利(Carlo Rovelli)，他也非常擅长进行富有想象力的科学写作。

罗韦利的《白洞》(White Holes)一书以他糅合了诗、幻想、哲学和硬物理的标志性风格探讨了这个问题。这本书使他站在了向普通读者传播科学的一波负有创意的新浪潮的前沿。这本书不仅用到相对论和量子力学、也用到但丁的《神曲》(Divine Comedy)引导读者进入关于这个问题的讨论。这本薄薄的小册子肯定是今年出版的由主流科学家撰写的最不寻常的一本书。

“黑洞可以转变成白色的假设……在我看来相当优美。我不知道这个假设是否正确。”他这样写道，仿佛在回应读者的疑虑，“没有人见过白洞。现在还没有。”

在详细探讨白洞之前，罗韦利先讲解了黑洞——黑洞已在2019年首次被拍摄到。构成大质量恒星或星系中心的物质向内坍塌，直到引力超过了其他使物质的各种成分相互分开的基本力，这时黑洞就形成了。在那之后，连光都无法从黑洞中逃逸出去。

罗韦利借用了但丁的语言来描述黑洞内部空间的几何形态，“在底下那个幽冥的世界(the blind world below)里”。从爱因斯坦的方程推断，黑洞更准确的说不是一个球或球体，而是一个随着时间变得越来越长、越来越窄的漏斗。底部是所谓的奇点，“那是最低的、最暗的，离开那包罗一切的天最远的地方”——如但丁所描述的地狱最深处。

然后，罗韦利进行了超越爱因斯坦物理学的推测。他援引了量子物理学中违反直觉的怪异理论，提出当物质被挤压到超过允许的压缩极限时，就会反弹。黑色变成了白色，有点像但丁见到了俾德丽(Beatrice)然后突然被阳光笼罩，于是“我们飞到了空间和时间的另一边”。

我们知道，白洞是一个时间逆转的黑洞。没有任何东西可以逃离黑洞，直到它在一次量子涨落中突然变成白色。在那之后，再没有任何东西可以进来——如果在白洞内观察，时间是倒退的。

白洞在以物质和能量爆发的形式排出自己所包含的内容物之前可能会存续多久，这仍然是未知的。也不清楚这些材料是否会在我们的宇宙或另一个宇宙中再次现身。罗韦利写道，形成宇宙的“大爆炸”(Big Bang)有可能是先前宇宙的一场类似的宇宙反弹（“大反弹”(Big Bounce)）。

根据罗韦利的说法，可能有数十亿个白洞漂浮在外太空中。跟黑洞一样，它们的存在将显著影响宇宙的结构和未来发展。它们的总质量甚至可能足以对神秘的、尚未被观测到的“暗物质”做出重大贡献。人们从暗物质的引力效应中得知，暗物质遍布宇宙。

正如罗韦利自己承认的那样，《白洞》这本书不会人人都喜欢。他尽可能多地删除了物理学术语，理由是科学家以外的普通读者会觉得这些细节读起来很吃力，而高手“想看的是一个新颖的视角”，不需要有术语。这就会让“（介于普通读者和专家之间的）中等水平读者”（比如物理专业的学生）感到恼火，“因为你煞费苦心学习过的细节被跳过，呈现出来的结论却与神圣的（教课）书不同，这很讨厌”。

我的物理水平可能会被罗韦利视为中等，而这本书的有些部分对我而言也不好懂。偶尔我还会恼火于他为什么没有回答一些显而易见的问题，比如天文学家需要做些什么才能真正观察并证实白洞的存在。

但《白洞》的总体论点是清晰的。跟罗韦利之前的作品一样，这本书的结构和语言（部分要归功于长期翻译他作品的译者西蒙•卡内尔(Simon Carnell)）有一种我无法抗拒的魅力。没有人能像罗韦利那样描述理论物理学背后那种富有创意和想象力的思维。

《白洞：视界内部》(White Holes: Inside the Horizon)，卡洛•罗韦利著，西蒙•卡内尔译，艾伦莱恩出版社(Allen Lane)，定价14.99英镑，160页

本文作者是英国《金融时报》资深科学撰稿人

译者/何黎

文章编辑： kemeikeji.com