Cosmic Queries – Planck Lengths to Supermassive Black Holes with Matt O’Dowd
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我们讨论黑洞、黑洞星团。我们讨论普朗克长度、大撕裂、暗物质、暗能量以及介于两者之间的一切。当然，我会以宇宙视角结束。欢迎来到 StarTalk。您在宇宙中的位置，科学与流行文化在这里碰撞。StarTalk 现在开始。

这里是 StarTalk。尼尔·德格拉斯·泰森，您的私人天体物理学家。今天我们要进行宇宙查询。

而这一次，我的特别嘉宾是我的朋友和同事马特·奥多德。马特，你好吗，伙计？很好，你呢？感觉如何？是的，我很好。很久没见了。很久没见了。这令人兴奋。当然，我们还有查克·奈斯。马特，发生了什么事？很高兴见到你。查克，没有你读问题，就没有宇宙查询。有。有。确实有，但我感谢这一点。所以让我向那些可能不认识你的人介绍一下你。首先，你是一位教授。

和科学传播者，所以在你这部分生活中从事同样的工作。你拥有墨尔本大学天文学和天体物理学博士学位。我发音正确吗？- 哦，Melbs，就像我们说的那样。- Melbs，不，我不去那里。- Melbs，是的。- 不，不，这太亲密了。- 我们缩写。- 我只是……- Unial。- 墨尔本大学，澳大利亚墨尔本。- 没错。- 你对宇宙中我最喜欢的那些东西很感兴趣。

河外天体物理学，银河系之外发生的一切。对。类星体、活动星系核。这些是厉害的星系。它们的核心有超大质量黑洞。对。就喜欢那样。你也是纽约市立大学莱曼学院的副教授。没错。就在我以前的高中对面。哦。布朗克斯科学高中在街的一边。莱曼学院在另一边。不错。被一个场地隔开。

哦，好的。运动场。哦，他们必须让你们分开吗？大学和……之间有什么矛盾吗？我的同胞们绝不可能占领运动场。布朗克斯科学高中不是那种地方。哦，这太搞笑了。你也是我们天体物理学系的研究员。但我认为大多数认识你的人都知道你是 PBS 的主持人……这是一个 YouTube……

一个节目，《太空时间》。- 完全正确。- 哦，我的天哪，这有多少粉丝。- 而且名字很聪明。- 我们突破了三百万订阅者。- 三百万？-就在前几天。- 哇。- 是的。- 好吧，恭喜。- 谁会想到呢？- 恭喜。我认为 YouTube 会给你一个小纪念品。- 我们在百万的时候得到了金牌按钮。- 是的。-顺便说一句，

当你按下它时，它什么也不做。至少据我所知。那是你所知道的。我按了很多次。每次你按下它，都会有人电脑爆炸。好吧。所以让我们比较一下笔记，因为如果可以的话，我们都在从事同样的工作。所以你把自己定位为科学传播者，而不是科学老师。那么你会如何……

划分这两项任务。好吧，我教书和传播，所以我看到了区别。是的，你是如何区分的？我每个学期都教一门不错的宇宙学课程。有课本。课本。还有作业。还有考试。幻灯片。随堂测验。没错，是的。这真的很有趣。我的意思是，当你盯着镜头假装它是你的观众时，你不会得到那种亲密的接触，对吧？

对，因为你必须假装玻璃的另一边有人。对。除非你一直看到人。当然，当然。无论你去哪里。这是一个不同的诊断。即使你独自一人，你也会看到一个人。是的，在《太空时间》的 10 季中，有一个点你可以看出我从什么时候开始这样做的。一位像即兴表演冠军的朋友给了我这个建议。想象一下，这是你认识的人，而你正在

一旦我这样做，我就变得自然多了。我不是在跟这个说话。是的。只是想象一下是我的妈妈，或者，你知道，我的女朋友等等。对。你在说什么？早期的剧集，你有点僵硬。你就像是在传递信息，而不是和镜头里的人一起玩。是的，我当时正在考虑我的手在做什么，这太诡异了。

不要再回到那些了。无论如何。但是是的，回到你的问题。忽略他前九季。没错，是的。是的，这实际上是上周的事。但是不，与真正的学生交谈并实时互动很棒。所以我教课。你会得到反馈。是的，这是截然不同的一天。此外，如果你说了一些让他们困惑的话，他们会看起来很困惑。而且有……

当你对着镜头说话时，你可以逃避更多，因为没有直接的问责制。在课堂上，每次讲课都会有问责制。所以当我第一次开始正式的教授讲课时，我当时的任何情绪都完全取决于上次讲课的结果。如果我讲课失败了，我会感觉很糟糕，直到下次讲课。如果它很棒，那么我会非常高兴。

所以有很多，有这种反馈。是的，没错。哦，是的，哦，是的，是的，是的。但它也是，你知道，风险很高，因为如果你没有在这节课上讲对，下一节课，他们会从一开始就迷失方向，对吧？所以你就像，你正在构建这座知识大厦，你必须把它做好，对吧？你怎么知道他们不是只是坐在那里茫然若失，接收所有信息而没有真正处理它？

好吧，如果他们茫然若失，那就是一个暗示。所以你必须……你必须知道他们茫然若失。是的。因为错误的原因，是的。你的社交技巧的一部分是能够读懂这一点。在某种程度上。一个技巧是总有一些……

孩子们非常喜欢它，你可以完全教给他们，而其他人则吸收一切总是坐在前面他们每节课都带一个苹果所以如果你是一个感谢你所以你是

那么，天文学，这门入门天文学课程有多少数学？哇。这门课不多，好吗？因为，你知道，这是，在 CUNY，你必须上一门科学课。纽约市立大学。是的，没错。所以，有各种轨迹的人，否则他们没有很多数学。

所以我学期又学期地把它缩减了，直到现在我们有了，如果我教他们一个核心的数学概念，他们会得到一个大的直觉。对于这门课来说，这就像比例的本质，你知道，所以理解为什么这些方程是它们的样子，而不必解太多方程。是的，因为他们是……

那些认为天文学只是看漂亮图片的人。对。这就是媒体从詹姆斯·韦伯望远镜、哈勃望远镜传递图像的方式，不，在幕后，我们必须弄清楚这些东西。这不是 Instagram。你知道我的意思吗？这就像科学界的 Instagram。当我发现它不仅仅是通过望远镜拍照时，我感到震惊。所以，就在今天，

就在今天，我的助手提请我注意一些纸质邮件，而不是电子邮件。哇。纸。蜗牛邮件。蜗牛邮件。它就在这里。这是两封信，一封来自 10 岁的孩子，一封来自 8 岁的孩子。哇。看看那个。看到了吗？

哇。那些是真的。而且是手写的信。我知道这是宇宙查询。是的。但我认为他们不是 Patreon 会员。好吧，他们没有工作。我只会读它们，因为我知道他们可能没有工作。但是

但我告诉你这么多。让我们看看。一封来自德克斯特，另一封来自艾比。德克斯特和艾比，我要告诉你们，你们欠我们 5 美元。当你找到工作的那一刻，你需要加入 Patreon 并把钱寄给我们。好吗？因为你们已经插队了，你们已经取代了许多人。

他们拿着辛苦赚来的钱寄给我们，这样他们就可以向泰森博士询问宇宙的奇迹。但你认为因为你只有 10 岁而且很可爱，我们就会随你……好吧，我要告诉你一个消息。你需要找一份工作。我认为他们明白了。好的，是的。你认为他们明白了？实际上，在某个时刻，我变成了和自己孩子说话。找份工作。你不会只是躺在家里。你五岁了。没错。没错。

你知道。所以，你从每封信中选一封？好的。好的，我们开始吧。好的，让我们从德克斯特开始。好的。他来自马里兰州米德尔敦。他说，亲爱的泰森先生，或者我应该说，亲爱的泰森先生。

好的，我不那样做。如果他正在看，他会说，查克，你知道吗？你真是个混蛋。他会说，查克，我的声音比那低沉。我说，亲爱的泰森先生，我不知道他的问题是什么。无论如何。

他说，亲爱的泰森先生，我叫德克斯特。我 10 岁了，如果你有时间回答我的问题，我有一些问题。我们将选择其中一个。好的，我们只选择一个。顺便说一句，让我对德克斯特说，你的笔迹非常完美。

而且是草书。是草书。他是一个写草书的 10 岁孩子。好的，他是哪个星球来的？你看到这个了吗，马特？看看这个。哪个星球？哪个星球是对的？我不知道他们是否还教孩子们写作。根本不写。只是表情符号。一行又一行。好的。好的。

选一个。你是老大。我要说，这就是我要选择的最后一个问题，因为他问了很多好问题。我想把它们都读出来。但这是最后一个。最后，你为什么想通过跳进黑洞来死去？我的意思是，这听起来很糟糕。感觉会怎样？

你实际上能学到什么？哦，是的。所以他可能在其他时间听到我说过关于这个的话。我不是想死于掉进黑洞。而是如果我必须死，我可以选择的话，我会选择黑洞。好的。而不是被公共汽车撞到或死于某种疾病。对。如果有人说，你明天就要死了，选择吧，我会选择黑洞。对。好吗？因为有多少人……

能告诉你他们在掉进黑洞时会发生什么。我会是第一个分享这些信息的人。这是真的。等等，你会告诉谁？好吧，所以任何在听的人。这就是黑洞的问题。我需要一个，你知道，一个罐头。一根长长的绳子从里面伸出来。所以我的信号会在靠近黑洞时发生红移。你是黑洞人，对吧？我表示怀疑。你不认为我能做到吗？不。

所以我会在我下降时发送信号，但这些信号会因我所在位置与你接收我信号的位置之间的重力差异而发生偏移。所以我们必须想办法让它发挥作用。但我将一直广播，直到……

潮汐力把我撕裂。对。现在，它首先会撕裂我的腹部。你可以计算出来。对。当潮汐力超过将你的肉体结合在一起的分子力时。嗯哼。现在，如果我的腹部被撕裂了，我可能还活着。是的。因为我所有的器官，你知道，我的……

重要器官都在那里。是的，它们在这里，我的大脑，所以我可能会活得好好的肠子会因为这个更好而稍微变薄哦，是的，我还没到那里。所以肠子会溢出来，但你不需要你的肠子，对吧？你不会在黑洞里吃饭，对吧？好的，所以你的肠子会溢出来，但我的心脏、肺，你知道，好吧，所以

但随后我的其他两个部分会断裂成，那会变成四块。对。然后是八块。在某个时刻，只有我的头了。好的。好的。然后在那之后，我的头裂开了。所以他说，感觉会怎样？会疼。你怎么认为？但同时，作为马特，

确保我在这里包含了，我正被引导进入时空越来越窄的通道。所以，我不仅被从头到脚拉伸，我还被挤压通过时空结构。像牙膏。像牙膏一样通过管子。对。我们有一个词来形容这个。你应该对英语有多少词来形容死亡方式印象深刻。

其中一个是意大利面化。我会意大利面化。哦，这是最美味的死法。意大利面化。是的。但无论如何，是的，会疼。我会被撕裂。那么我们会学到什么？

马特，如果我靠近黑洞，有没有什么理论上无法弄清楚的东西？首先，我最喜欢的黑洞类型是超大质量类型。哦，不仅仅是巨大的黑洞。不，不。它们比超大质量黑洞小一点，但比中等质量黑洞大。无论如何，那些黑洞非常大，就像它们可以是我们的太阳系那么大。

直到你深入内部，你才会意大利面化。- 所以你可以穿过事件视界。- 对，你会掉一会儿。- 我可以谈论它。- 你完全没事。完全没事。我的意思是，你仍然会发生红移，所以等待的人可能需要等待整个宇宙的年龄才能收到你的信息，从黑洞中爬出来。

但你会亲眼目睹它，你会知道。你可以给自己讲述关于黑洞内部的故事。所以一旦我进入黑洞，我还活着，因为我还没有意大利面化。对。超大质量黑洞。因为你只是朝着……的方向坠落。对。朝着奇点。朝着奇点。我会被启发。对你来说。会发生什么，但仅此而已。是的。但这不会有。但是，你知道，你总得以某种方式死去。那几乎更糟，因为，你知道，你会拥有所有这些知识

唯一一个见过黑洞的人。是的。而且你无法告诉任何人。是的。这取决于你有多自私。对我来说，我宁愿告诉人们，但如果只有我，你知道，我仍然想知道。知道很好。知道很好。我明白了。

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查克，你那里有艾比。你有什么？哦，这是艾比，她八岁了。她说，首先，到目前为止你最喜欢的发现是什么？你预测未来会发现什么？哦。好的，伙计。那

接下来轮到你了。哇。我最喜欢的发现。是的。不是我的，因为那些有点糟糕。我认为，你知道，历史上。哦，不，不。你最喜欢的。这是一封手写的私人信件。哇。我发现了一些非常酷的引力透镜，它们非常棒。是的。所以，我的意思是，你知道，在这一点上。所以引力透镜将是宇宙中的一个质量……

位于你和它后面的东西之间，来自它后面的光被透镜化了，是什么让一个透镜比另一个透镜更好？

好的，所以……我年纪够大，记得第一个被发现的透镜。这就是我的年龄。哇。是的，我们当时都疯了。是的。哦，对不起，她是一个八岁的孩子。八岁的孩子。对不起。这是一个成人节目。对。是的，所以我们认为宇宙是，你知道，光来到我们这里，它遵循直线，无论你看到一颗恒星、一个星系还是其他什么，那就是它的位置。情况并非如此。

好的，宇宙是弯弯曲曲的，所以到处都有重力，这使得空间像这种可伸缩的织物，所以光线沿着这些略微弯曲的路径传播。但有时如果有一个像星系一样的大质量排列起来，那么光线可以从一些遥远的天体（如洞）到我们的多个路径传播。

所以我们看到的不是一个，而是多个，四个。- 那个物体的多个图像。- 那个物体的多个图像。- 是的，是的，是的。- 那么你为什么有一个最喜欢的呢？但过了一段时间，它们听起来都一样。

有些只是，你会称它们为黄金透镜，因为一切都排列好了。它们更上镜。一切都排列得如此完美，以至于我们只是看到了惊人的东西。就像我们，你知道，有一个，第一个吗？爱因斯坦十字架。是的，是的。那是早期。是的，是的。那个真的很酷，因为透镜离我们很近。所以发生的一切都发生

发生得更快。所以我们看到类星体闪烁得非常快，因为透镜中的恒星在移动。我们可以做一些非常酷的事情。我们可以通过观察事物闪烁的方式来绘制遥远黑洞的地图。你知道我们是如何首先发现它是一个真正的……所以，在透镜中，我们有两个类星体的图像。最初，只有两个不同的类星体。直到有人发现一个类星体的变化

是相同的。重复了。没错。在另一个类星体中。在另一个类星体中，但有时间延迟。哦，看看那个。好的，所以这意味着两条路径长度不同。就像，哇。

一切都改变了。这真的很酷。是的，所以它是同一个物体。是的，是的。我们以一种快乐的方式吓坏了。是的。这就是我的年龄。在我那个时代，我们发现了地球和第一颗行星。首先，我们认为它是一个模仿类星体。不。

玩西蒙说！我们确实认为这些可能是二元类星体。是的，那是关于它的很多最初的想法。因为没有人见过透镜，你为什么，那不是你的第一个想法。爱因斯坦知道他的理论预测了这些透镜，广义相对论，但他认为它永远不会被看到。因为这是一个如此小的效应，引力波也是如此。然后我们建造了一些非常好的望远镜。是的，比他想象的要好。那么第二个问题是什么？

第二个问题是，你认为他们将来会发现什么？是的，给我们你最好的预测。好吧，你可以用引力透镜做的一件事，我今天支持这个观点，有了这个整个时间延迟的事情，所以你看到一个变化，你看到另一个变化，这让你

测量这些星系、类星体的距离，这是天文学中最难做的事情之一，我相信你很清楚。我们通过观察仙女座和更遥远地方的这些闪烁恒星来发现宇宙正在膨胀，现在我们使用超新星爆炸来试图获得更遥远星系的距离，但是

所有这些都向我们表明，一方面，宇宙正在膨胀。如果我们追溯宇宙的大小，回顾宇宙时间，我们会看到它正在膨胀。我们还看到这种膨胀正在加速暗能量。好的，这就是超新星向我们展示的。但是为了……所以我们不知道暗能量是什么。但如果我们有一种方法来追踪……

宇宙时间内膨胀的速度到最远的距离，那么我们可以看看暗能量是否是

以最简单的方式融入爱因斯坦方程的东西，爱因斯坦本人实际上写下的方式，即所谓的宇宙常数，或者暗能量是否随时间变化，好的，在这种情况下，它可能是非常疯狂的东西。所以我们可以利用这些时间延迟来弄清楚暗能量到底是什么。我认为这是……你正在给出所有这些假设。我们可能会看到它。这可能是孩子想知道你的预测是什么。

我的预测是，这就是暗能量是什么，这是最大的未解之谜之一，也是我们真正有希望找到的谜题之一。所以知道暗能量是什么，我要说。这可能会发生。这就是预测。我们会发现的。明年、五年、十年、二十年？其中之一。其中之一。

是的。我的意思是，科学就是这样。你就是不知道。你不知道哪些实验会成功。是的。是的。好的。好的。好的。所以，查克。是的。让我们直接进入宇宙查询。好的。Patreon 版本。但对于，不是免费搭便车的骗子。免费搭便车的骗子。哦，对于真正的 Patreon 用户。好的。好的。

我们将发现，德克斯特和艾比在听了你的……之后不得不去看心理医生。那些家伙是最好的。八岁和十岁的孩子听这个节目？是的。我的意思是，这已经足够令人印象深刻了。你知道，这太棒了。其中一个说他们最喜欢的节目，他们最喜欢的这个节目的变体是《解释者》。解释者。是的。我的意思是，那个孩子相当先进。羞辱了其他所有孩子。

我喜欢这样。好吧，你有什么？这是凯莉·罗宁。凯莉·罗宁。亲爱的尼尔、马特和查克，我已经期待这一刻很久了。感谢您阅读我的问题。我想知道你们是否认为可能根本不存在最小的问题。

我们可以无限地放大物质。大撕裂理论假设宇宙的伸展能力有一个有限的终点。我们为什么假设这一点？如果这个假设是错误的怎么办？哦。

嗯。马特。看看那个。太容易了。我会让马特来回答这个问题，好吗？我不想……我不想……是的，马特。不，这让我整夜睡不着觉。这个想法是……

规模的终点？所以，你知道，我们有这样的想法，存在一种最小可测量的距离，即普朗克长度，对吧？所以我们无法进行能够探测低于该距离的空间距离的实验。所以普朗克长度，提醒我一下，那是

光在……普朗克时间内传播的距离。想象一下，对吧，你有一个尺子，你把它分解。这是一个米尺。好的，把它分解成厘米。好的，现在它由毫米组成。把毫米分解，等等。你可以一直分解下去。为什么你必须停止把它分解成更小的……普朗克长度。在普朗克长度。你知道……

没有更多的尺子了？为什么？我认为这还不为人所知。老实说。我认为我们不知道维度空间是什么。或者你认为它还不为人所知？或者你认为你不知道？

“它”和“我”是不同的东西。是的，我绝对不明白。我认为其他人有更好的想法，但这肯定不是已知的。“它”和“我”是不同的东西。所以这个限制来自于这些基本常数的组合，比如光速、普朗克常数、引力常数。当你以某种方式把它们放在一起时，你会看到

包括海森堡不确定性原理等，你会发现在这个尺度上它是不可测量的。但除了这些常数的值之外，没有其他原因。它在很久以前就不可测量了。

它原则上是不可测量的。原则上，是的。没错。你没有测量，你不会用你的学校尺子靠近它。我有一个量角器！所以它必须有效！无论如何，当你试图细分比……更小的时候会发生什么？好吧，也许大撕裂是一个假设的事情。那么，在什么时候有人宣布空间不能伸展？所以……

我的意思是，如果空间是，空间是否无限可伸展，普朗克长度的概念并不排除这一点。所以你可以把任何小于普朗克长度的东西变成大于普朗克长度的东西，然后它就可以测量了。但这并没有……在你拉伸它之后……把空间撕成碎片。所以如果关于大爆炸发生时主要理论是正确的，那就是膨胀，所以宇宙的概念……

它的尺寸增加了10倍，比如60倍，那么，你知道，这很有弹性。所以，如果它能做到这一点，那么当前相当温和的膨胀速度将不会成为问题。哦，使用过去的证据。是的，是的。如果膨胀是正确的，你知道，一些聪明的人相信。好吧，

好吧，认为我们都将在时空结构的撕裂中结束会更有意思。它们只会变得越来越肥大。只会不断地被拉伸，直到我们无法拉伸。我的意思是，永远。永远。只是持续地拉伸。

哇，这是一个很好的问题，凯莉。干得好。在那里提出这个问题，干得好。非常好。这是杰里米·科贝洛。他说，你好，奥多德博士、泰森博士和奈斯先生。这是来自德克萨斯州奥斯汀的杰里米。考虑到所有

宇宙中运动的物体都在产生引力波，正如爱因斯坦的广义相对论所提出的那样，我们能否在数学上累积来自宇宙内部的引力波的所有向外动量，并利用它

来帮助证明我们在宇宙膨胀中看到的加速度与暗能量有关。从宇宙开始的一切都在向外推动，每一丝引力波能量都会加速这种膨胀。顺便说一句，喜欢这个节目。哦。好吧，那是一大堆问题。太多了，伙计。是的。所以听起来他们想知道……嗯哼。

既然一切都会产生引力波，无论多么小，这些引力波都会进入宇宙，形成我们测量为暗能量的压力。是的。我的意思是，我还没有听说过这个想法，我需要更仔细地考虑一下。

你知道，一些吹毛求疵的是，我们通常认为宇宙的方式不是它有一个中心和一个外部。所以我们没有，它不是推向任何东西。它，你知道，根据标准广义相对论，它要么是无限的并且正在膨胀，要么是这种

封闭的体积没有外部。所以宇宙没有中心。宇宙绝对没有中心可以向外推。你不能把它想象成像蛋糕在一个平底锅里一样膨胀。你可以尝试，但我认为如果你这样做，你不会得到正确的答案。如果你做了。好的。吃掉蛋糕就完事了。把自己淹没在蛋糕里。就是这样。引力波能为一些

宇宙实际上是什么？让我们换个说法。所有这些引力波发生了什么？哦，是的。因为我们测量了它。它席卷了我们。我们知道它正在发生。黑洞碰撞了。我们有了波浪。它们会发生什么？所以它们慢慢地消散，对吧？所以它们变得越来越弱，但是然后它们……尤其是在膨胀的宇宙中。更多。它们会发生红移等等。所以它们成为我们所说的引力波背景的一部分。

好的。所以这是一个非常……我忘了那个。说得对。所以它无处不在。我们探测到的那些相对较近，是巨大的引力波，但自宇宙诞生以来，黑洞一直在合并。

接近。有一个背景嗡嗡声。背景嗡嗡声。我们可以谈谈这个吗？因为这是我第一次听说。我知道它。我忘了连接这些点。背景引力。我忘了连接这些点。引力波背景。有史以来最酷的观测站。

我不会说建造，因为它没有建造，而是发明，正在寻找它。构思。构思，这就是脉冲星计时阵列，这是世界上最令人敬畏的事情。这并不是使用银河系中的脉冲星，仔细计时它们，并观察波浪穿过你的视线，改变你如此仔细测量的脉冲率。没错。这样你就可以追踪

夜间碰撞的引力波。即使它们没有穿过你的……银河系大小的引力波。银河系大小的引力波。好的，现在我要说实话了，因为你让我迷失了。让我们回到过去。你在追踪什么？脉冲星的自旋？或者脉冲星的自旋是什么？所以脉冲星是这些精致的宇宙时钟。它们是……的原因

死星，它们不够巨大，无法形成黑洞，但它们旋转得非常快。而且非常精确。而且非常精确，是的。所以当，而且它们还会射出这些扫过地球的粒子束。所以我们看到了这个

好的。对。所以我们看到这些遍布银河系。没错。如果它们只是旋转，你就无法做到。你还有其他东西从它们身上旋转出来，让你看到……的不同之处。所以实际上比这更有趣一些。所以不仅仅是粒子能量从轴的极点喷射出来。喷射部分实际上相对于它倾斜。

明白了。所以当它绕其轴旋转时，另一个极点会摆动。它甚至更好。这是一个更好的量规。这是一个更好的自旋量规。就像地球的磁极与我们的自旋极不对齐一样。如果我们有其中一个，它会旋转。每天，你都会看到这束光。这很有意义。不，不，很好。好的，继续。是的，所以在某些情况下，比如每秒1000次。是的。所以我们看到t的细微变化。

在银河系中是相关的。所以这里有一点滞后，这里有一点滞后，这里有一点滞后，我们可以重建。我们可以以光速重建这些波。没错。所以最近有这个，第一个，你知道，暂定的，但仍然相当有趣的引力波背景的探测及其大小。所以，你知道，那个引力波背景可能是暗能量吗？

这就是问题。基本上就是这个问题。答案是我不知道。他们肯定问过这个问题，但没有人告诉我。我们应该谷歌一下吗？

太棒了。好吧，就是这样。所以我们不知道。我们不知道。好的，杰里米，真是个好问题。这很有启发性。好吧。这就是我的脉冲星笑话。好吧，没关系。很有启发性。我明白了。好吧，没关系。是的，你必须解释那个笑话，不是吗？说真的，你必须解释它们。这不是笑话。你知道它们不起作用。这就是全部。这不是笑话。这不是笑话。

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呃，你好，世界。这是来自西弗吉尼亚州的杰西。黑洞内部越来越多的空间被压缩与膨胀宇宙中越来越多的空间被拉伸之间是否存在任何相关性？呃，有点像，但是……

不同之处在于。辐射和暗物质能否被认为是对应物？因为辐射是无质量的波长，而暗物质是无波长的质量。什么？由于辐射是由物质与辐射相互作用产生的，暗物质能否由物质与质量相互作用产生？

- 哦！- 该死，这些人是。- 这些人从哪里来？- 他们从哪里来？这就像连续三个问题，他们就像，伙计，我要确保你在这方面上学了。就像，我必须确保你的学位是合法的。这是一个问题。- 所以有一篇关于第一个想法的论文。这是最近的事。

一篇论文，一篇由科学家同行评审的科研论文。所以第一篇论文是在60年代，作者是一位名叫格莱纳的俄罗斯物理学家。他认为黑洞内部和宇宙尺度之间可能存在这种耦合。格莱纳是一位被遗忘的天才。它被遗忘了。

但最近有一篇论文试图复活它，并论证黑洞内部和宇宙尺度之间的这种耦合，通过什么机制我不知道，会导致这种全局负压。而负压正是你所需要的……

加速宇宙的膨胀。令人疯狂的是，我确实读过这些论文，但我记不清为什么我强烈反对它们。但我确实记得反对它们。我认为没有有意义的机制来实现这些尺度之间的这种沟通，对吧？在黑洞理论中……你只是把它断言为一个合理的解释，而不是……不，这是一个松散的解释……

广义相对论，我认为这是不合理的。所以我认为广义相对论有一个稍微糟糕的解释。我只是说它是垃圾。是的，它是垃圾。是的，感觉就像，你知道，看着……我要把它叫给另一个。你的作品是垃圾。

是的。我只是，我不相信。我不相信。我们做了一集。对。我们实际上做了一集关于这个的节目。《时空》。是的，《时空》。这不是全部吗，你知道，这就是科学的全部要点，对吧？这就是重点。这就是重点。是的。是为了让你们互相讨厌对方的作品。老实说，你们比说唱歌手还糟糕。科学家比说唱歌手还糟糕。不，不，你认为你看到了，你认为你

好。你认为你解决了这个问题？你认为你解决了这个问题？这个怎么样？你的作品是垃圾。科学方法。是的，没错。不过这很酷。所以，查克，我们只有几分钟时间，所以也许我们可以加快我们的回答速度。好吧，我们开始吧。这是吉娜·马丁。她说，你好，聪明人。我想知道，既然空间正在膨胀，是什么填补了这些空隙？

物质是否正在被创造出来以填补和扩展我们宇宙的体积？我听说过空间被比作气球，上面有圆点在膨胀。你知道，旧气球，对吧？但是气球只有在里面放东西的情况下才能膨胀。那么，到底是什么东西在我们宇宙的内部使它膨胀？

所以我喜欢它。这些人就像在举所有例子。是的，是的。就像，你知道，橡胶片和气球等等。他们就像，伙计，怎么回事？就像，里面是什么？我不知道。我认为有可能把一个比喻延伸得太远。

这可能是这里发生的事情。你走得太远了。所以，吉娜，你是问题。吉娜，你是问题。你走得太远了，吉娜。好吧，我可以说，因为我是这里的资深成员，在我那个时代，在我们确认宇宙……之前

但我们知道宇宙正在膨胀。我们不知道有一天我们会崩溃。好的。好的？对。此外，没有关于大爆炸的直接证据。好的。因为我这么老。好的？当时，弗雷德·霍伊尔说，我明白了。我们生活在一个膨胀的宇宙中。但我不喜欢大爆炸。就像，他贬义地称之为大爆炸。哦。然后它就流行起来了。看看那个。好的。哇。他说，好吧，你想要大爆炸吗？对。你对它有什么傲慢的态度吗？这是一个大爆炸。对。然后它就流行起来了。

所以，他假设。就像奥巴马医改。现在我们拥有它了。所以，问题是，如果我们正在膨胀，你如何让宇宙在所有时间看起来都大致相同？对。如果你正在膨胀。好的。好的。所以，他说，氢分子正在孵化到膨胀的真空中。

然后这些分子形成云，然后形成新一代的恒星。哇。所以如果那是真的，你将能够看到今天诞生的新星系。今天。或任何时候。对。但我们没有。对。所有星系的年龄大致相同。啊。

- 啊。- 所以这，它是一个稳定的物质创造。他只是假设了这一点。- 对，对，对。- 但是人们对他说，你怎么能假设物质是从虚空中突然出现的呢？

这太疯狂了。他说，这比你从虚空中创造宇宙更疯狂吗？这让每个人都闭嘴了。对。他是个聪明人。他仍然错了。他仍然错了。他仍然错了。但他知道如何让人们闭嘴。是的，但我只是说，在当时，物质正在真空中被创造出来的这个想法。在真空中。膨胀的真空。是的，我的意思是，这就像你能拉伸空间多少的问题。答案可能是无限的。但宇宙也没有内部

在我们的宇宙的情况下。没有类似的内部。对。就是这样。哇，这很酷，伙计。好吧，这是……还有几个问题，我们甚至可以加快我们的回答速度。走。好的。这是欧几里得A……

洛·吉迪斯，他说……他的名字是欧几里得？欧几里得。好的，我害怕。欧几里得A。洛·吉迪斯是姓氏。你好，泰森博士、多德博士和奈斯先生。是奈斯先生，谢谢。先生在上面，先生。先生在上面，先生，以防万一你不知道。来自大岛的欧几里得。我之前试图问这个问题。不确定我是否错过了截止日期。

没有……伙计，放松。没有截止日期，好吗？你没事的。好吧，我们开始吧。他来自夏威夷。他来自夏威夷。没错，大岛。我们有大型望远镜的地方。就是这样。可能存在……他来自夏威夷。宇宙早期可能存在更大质量的气体和尘埃云，其引力足够强大，可以导致超大质量黑洞快速形成吗？所以……

那是你的事，伙计。那都是你。我觉得我这次有资格了。答案是肯定的。好的。所以这是一个很大的谜团，特别是对于詹姆斯·韦伯太空望远镜JWST。我们看到这些位于早期宇宙中的类星体，它们是由这些太大的黑洞驱动的。好的。

好的，这些东西必须生长，它们必须通过吞噬气体或将小黑洞合并成更大的黑洞来生长。所以我们看到那些质量是太阳质量十亿倍的东西，按照我们目前的理解，它们不可能长得这么大。所以很多人都在问，它们是怎么开始的？是否存在某种疯狂的机制，它们可以超快地吞噬所有气体？所有这些黑洞是否彼此靠近然后聚集在一起？或者……

超大质量黑洞自发形成？或者至少，如果不是超大质量的，那么它下面的一层，即中等质量黑洞。所以有一些方法可以直接将气体云坍缩成黑洞。通常，当你有一个巨大的气体云时，它会开始坍缩，但随后它会碎裂，它会分解，然后它会形成恒星，对吧？但在早期宇宙中，气体可以说是更纯净的。今天使气体碎裂的东西是

它被污染了。它被……富集了。富集了。哦，看看那个。我们是由这些东西组成的。让我们保持积极。我说的是富集。他说的是氧气、碳。是的。所以所有其他的新星……是新星吗？超新星。超新星。而这些元素会导致这些云冷却得太快，这会导致它们碎裂。但在古老的宇宙中，只有氢和氦。这些元素都没有被制造出来，因为还没有恒星来制造它们。对。所以……

云冷却得很慢，这意味着它们在坍缩时可以保持在一起。形成一个巨大的质量。没错。当你得到……哇。这就像如果它是一百万个太阳质量的大小……这个答案不像它应该的那样简短。好吧，别废话了。所以答案是，有些人这么认为。有些人认为这些东西可能已经形成了。

顺便说一句，这很有趣。是的。好吧，再加一个。最后一个。好的，30秒的答案。30秒的答案。好的。好的。好吧，我们开始吧。这是博加特·迪特。好的？我认为是博加特·迪特。

你好，教授。我来自比利时。你能用普朗克秒来描述量子尺度上的普朗克秒吗？黑洞事件视界形成的那一刻会发生什么？所以他想让你一步一步地。

给我们事件视界的细分。在接下来的30秒内。在接下来的30秒内。也就是说，用普朗克秒来衡量。我能说得这么快吗？所以，现在的黑洞是由坍缩的死大质量恒星造成的。首先发生的是

超新星发生了，当核心坍缩成中子星时就会发生这种情况。大部分物质都被抛了出去。如果中子星足够大，它就会收缩。它越大，最终就越小。但在某些时候，在核心形成了一个虚拟事件视界。它并不真正存在，但它会增长……

如果黑洞，如果中子星不太大，那么虚拟事件视界就不会完全到达表面，它就是一个中子星。但如果它足够大，那么随着中子星收缩，虚拟事件视界就会膨胀。当它们相遇时，它就变成了黑洞。表面的逃逸速度变成了光速。那一刻，一切都会变暗。哇！

这真是太棒了。所以这很酷。所以事件视界实际上是在内部诞生的，然后向外膨胀。好吧，地球也有一个虚拟事件视界。它在核心的直径大约是一厘米。它不是真的。这只是你必须把地球压碎到什么程度。到达那一点。我考虑过李子的尺寸。我对此进行了计算。如果地球是一个黑洞。

我一直告诉人们它是一厘米。我的天哪。如果这是错误的，我必须联系很多学生。也许那是一个非常小的李子。我认为是九毫米。但它是直径还是半径？哦，所以是两个。所以两厘米更接近李子。你一直在告诉他们那是直径吗？

我认为是直径。你一直在告诉他们那是直径。哦，不，是史瓦西半径。是的，不，我明白了。不，你说得对。是半径。半径。所以两个就是两厘米。大约就是这样。是的，一个小李子，大约一英寸。大约一英寸。是的，大约一英寸，是的。我得到一个李子。

看看那个。这很酷，伙计。是的。所以，这仍然是一件值得思考的事情。这太疯狂了。是的。这真是令人难以置信。是的。所以，每个物体都有它自己的虚拟事件视界。你只是收集在里面。你是一个黑洞。你是一个黑洞。你出不来了。没错。有没有……好的。我知道你需要一定的质量才能真正实现黑色。

黑洞主义。好的。但是……一定的密度。密度。对。是的，因为质量本身必须下降到一定的密度才能产生这一点。但是有没有局部黑洞，你知道，就像我们有……

星团我们有黑洞星团，是的，是的，疯狂的是，我们有银河系的中心，所以这已经被假设了很长时间，因为我们认为，因为黑洞往往比较密集，它们就像你的密集材料一样落到底部，你知道，无论什么材料，它们都会慢慢地渗入我们银河系的中心，经过数十亿年

我们银河系的内核，黑洞，应该最终位于中心。好的，所以你可以进行这些动力学计算来证明这一点。但最近用，我认为是NuSTAR X射线天文台进行的观测。NuSTAR是一个TALSCO，N-U-S-T-A-R。看到了它们。所以它拍摄了我们银河系核心的X射线图像，并看到了这些亮点，太多了。所以我们确实期望存在这种……

银河系核心有一群黑洞。成千上万个。太神奇了。是的。避开银河系中心。避开，避开，避开。绕道而行。伙计们，这次太棒了。感谢你们的讲解。

非常荣幸。对不起。是你们启迪了我们。不是伙计们。感谢你们的启迪。马特，谢谢你启迪了我们。感谢你们的启迪。你们真的让我们笑得很开心。但我想起了，凭借数学的力量和对物理定律的了解，我们并不局限于你所能看到的。我们只受你能想到的限制，这就引出了一个问题，思想在宇宙中能走多远。我们的思想能带我们超越我们能够物理到达的地方多远？这是科学的真正未来。你刚才自己想出来的吗？这就是StarTalk宇宙狂热版。当然，都是关于宇宙的。下次再见，继续仰望星空。

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