Traveling Through Space and Time, with Janna Levin
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欢迎来到 StarTalk 全明星。嗨，马特。嗨，詹娜。我是你们的全明星主持人，詹娜·莱文。我是哥伦比亚大学巴纳德学院的物理学和天文学教授，也是我们所在的先锋作品科学部的主任。我很高兴欢迎马特，他是《概率科学》节目的联合主持人，也是一位非常幽默的喜剧演员。嘿。

谢谢。但他在此的角色只是今天做我的朋友。我想知道你最终是如何成为全明星的。这是怎么回事？是的，我不知道你最终是如何成为全明星的。是谁选择了你？我不知道。我想我只是被选中了。我认为你被选入了主力阵容，我只是替补。我想我选了你。我很感激。好吧，欢迎。今天我们将进行宇宙探究。今天很长，而且你一直在环游世界。是的。你说的世界是指美国东西海岸。那不是世界吗？是的。

就棒球而言，它是世界大赛的区域。如果我们能够控制时间，那么进行这次谈话就会轻松得多。好吧，现在可能会有或可能不会有关于这方面的问题。哦，我的天哪，真的吗？我不知道。我完全不知道。我们有什么？好吧，这些问题都是有主题的。主题标签是……

CQ 星际旅行。我认为 CQ 是宇宙探究。所以只是星际旅行部分。我应该知道这个行话。对。我觉得自己有点慢。所以这里的一切都是基于星际旅行的。推特上的马诺斯说，除非我们想出一种撕裂时空的方法，比如虫洞等等，否则这是不可能的。我说得对吗？马诺斯关于时间旅行的说法对吗？是的。

好吧，我的意思是……关于太空旅行，我认为，特别是。好的，那么关于……好吧，让我们先谈谈时间旅行。那么关于时间旅行的问题是……这个问题有两个方面。一个是我们将通过技术来实现它

对。或者就自然而言是否可能。因此，自然界有可能创造出自己的时间机器，而我们不必通过技术手段来实现，但这不会是我们。对。宇宙中的一些其他实体，例如，你可以有两根宇宙弦交叉，创造出这些奇怪的锥形褶皱，允许一些像一些生物。

不是我们居住的地方，对吧，但声音生物做了一个循环，它们回到过去。所以这实际上是自然可能的。它不需要技术。所以这不会违反我们已知的物理定律？你知道，这真的很令人不安，但正如爱因斯坦所阐述的那样，物理定律允许时间旅行。

并且有一些自然发生的现象，但不是在我们宇宙中。因此，著名的数学家哥德尔知道存在一个旋转的时空。就像整个宇宙都在旋转一样，这不是我们的宇宙，对吧？所以不会是我们。但如果整个宇宙都在旋转，他就能找到一条路径，一条世界线，某个自然存在的实体的线，它会进入它的过去。他过去常常和爱因斯坦一起步行去普林斯顿研究所，并谈论此事。

爱因斯坦对哥德尔找到了这个解感到震惊，但他并没有不相信。理解这是允许的，他的理论非常关注。但哥德尔难道不是因为他的妻子住院而饿死吗？是的。所以，你知道。所以发生了这件事，但是……一方面，他对空间和时间的了解比我多得多，但另一方面，我会做饭。是的，你可以养活自己。所以我认为我们差不多是平等的。

是的，你知道，自然会以同等的程度给予伟大与弱点。这就是很多。我们都是普通人。好吧。最终我们都是普通人。那么星际旅行，如果没有像虫洞这样的东西，这可能吗？所以，伙计，如果我们能弄清楚暗能量是什么，并且我们可以制造它。

那么你就可以进行曲速飞行，这将允许星际旅行。所以现在，旅行者号宇宙飞船刚刚突破了太阳的磁场影响，对吧？它几乎刚刚脱离太阳系。这是人类有史以来发射的第一个星际探测器，对吧？我们是在 70 年代发射它的。所以它花了很长时间才到达那里。旅行者号到达另一个星系大约需要 10000 年的时间。

但是如果你以光速旅行，你可以在几年内到达那里。所以如果我们可以利用像暗能量这样的东西，如果我们弄清楚它是什么，并且我们可以在大型强子对撞机中制造它，并且我们可以把它装进桶里带到太空，我们可以把遥远的太空部分拉近，跨越它，然后再次膨胀它。

所以我们不会比光速快。是我们正在拉近时空，为人类迈出小小的一步，然后再次推开它。你可以比光速更快地做到这一点，并且不会违反任何法律。这就是曲速飞行的样子。技术上并非不可能。鉴于本周国会投票的情况，这只是不太可能。你知道我的意思吗？对。就像朝鲜的情况一样。

所以我们很可能会在……之前自我毁灭……我明白了。是的。好吧，这是一个黑暗的结局。所以推特上的尼尔·科克伦问道，如果我们能够达到探索宇宙的速度，惯性阻尼会不会成为一个问题？惯性阻尼？嗯……

什么是惯性阻尼？惯性阻尼实际上只重要，好吧，我想它在任何地方都很重要，因为任何地方都有重力。所以推一辆车很难，但推我更容易。对。对。这是因为我的惯性比汽车小。但在完全的外太空，推动任何东西并不那么费力。对。这真的很容易。是的。

这真的很容易。但是 F=MA，你知道，牛顿定律。哦，我的上帝，我在音频中说了一个方程式，但每个人都知道 F=MA。如果他们不知道，他们今天就会学到它。牛顿定律，力等于质量乘以加速度。是的，它需要更大的力，更大的东西，更大的惯性质量。这是真的。但在外太空推动一辆车仍然很容易。比在地球上容易得多。所以你只要在任何时候移动任何东西穿过太空，你只需要足够的能量

减速与加速一样多。是的。我的意思是，不同之处在于，如果我在太空中推动某物，好吧，让它动起来可能有点费力。是的。但是一旦它动起来，我几乎可以放松，它会永远运动下去。对。几乎没有什么能减慢或阻止它的速度。不像在地球上，有各种各样的力，摩擦力和重力会减慢速度。而且你知道，如果我发射一些东西，

星际空间它会持续很长时间我看到你在阅读我看起来若有所思你有什么我正在阅读所以嗯所以马可·佩德罗索我可以问你一些这些问题吗是的把这些问题扔给我教授更快的物理学看看这个白痴喜剧演员如何配对嗯来吧你有质量学位我我有但我我勉强通过了

那是十多年前的事了。从那以后，除了制作一个标题中勉强包含科学的播客之外，我什么也没做。它只是概率科学。这就是我们把它放在那里的原因。它不是明确的科学。它的命名非常谨慎。我们在那个节目中唯一认真做的事情。我参加过那个节目。是的。我们仔细挑选那些比我们懂得多得多的人。这是我们认真做的另一件事。推特上的马可·佩德罗索说……

伙计们，诚实的问题。我喜欢这个小前言。与其他问题相反？例如，他是在暗示其他人吗？是的，或者暗示——他 30 秒前按发送键的其他朋友？你收到的其他每个问题都是废话，但这个——这个是诚实的。好吧，我的答案可能取决于情况。是的，诚实的问题。船只在深空中航行应该被笼罩在完全的黑暗中，对吗？是的。

好吧，我的意思是，除了来自星系的灯光。那不是完全的黑暗。什么是深空？星系空间？我不知道。什么算作深空？它会相当黑暗。好的，远离太阳，它会变暗。我的意思是，在冥王星上相当黑暗。你离任何单个恒星越远，它就越暗。我的意思是，我想你可以进入星系际空间。

那很暗。是的。但是你仍然会有……等等，我们只在第一句话。他这里有一个逗号。还有更多内容。等等，他会有什么？不，这就是完整的问题。所以，是的。所以，等等。只是在想……我不知道你认为什么是深空。你是指恒星之间的空间吗？还是星系之间的空间？或者……我们可以写信给他，问他是什么意思吗？我不知道。我的意思是，这是一个诚实但含糊不清的问题。如果是星际空间，则很暗淡。如果是星系际空间，则非常暗淡。

相当黑暗。但是你仍然会得到来自数百万个星系的灯光。当然。但每一个都只是一个针点，就像一颗恒星，对吧？是的，如果你是一颗行星，一颗不知何故被从星系中弹射出来的流浪行星。我相信这种情况会发生，对吧？好的，行星很难弹射，但也许是恒星和整个系统。所以就像当我们与仙女座碰撞时，我们不知何故……

两个星系，银河系和仙女座星系碰撞，我们的太阳系被撞击了。对。它可能被抛出，可能不太可能，但可能完全被抛出星系。所以整个太阳系都在漂浮。

星系际空间。并带我们一起走，因为我们仍然在其尾流和引力场中旅行。是的。这实际上对我们来说可能是一种常态，因为太阳仍在照亮我们。对。所以我们必须失去太阳。好的。好的。所以假设我们编造一些场景，一些邪恶的天才弹射出这颗行星并将其送入星系际空间。它会很暗。是的。是的。

如果你能忍受这种完全的黑暗，你会看到星系，你会看到宇宙中的其他东西，但你可能没有足够的温暖来生存。或者看到你附近任何东西的光线。你无法看到它。对，没错。来自这些星系或恒星的光线不足以反射物体并照亮它们。对，但想象一下光污染的减少。我刚想到这一点。那可能是一个很棒的观星方式。很棒的景色。

很棒的观星。非常棒的天文学。因为现在我们在纽约市，这必须是世界上光污染最严重的地区之一，对吧？太糟糕了，但我们在红钩区。所以就纽约市而言，我们的位置可能非常理想，因为我们就在水边。我们正在看着曼哈顿，它在很远很远的地方。这里没有很多路灯或很多光污染。我们实际上有相当不错的视野。这相当不错。我一年中的大部分时间都住在洛杉矶，那是……

但同样，你只需要稍微离开城镇一点。你可以进入约书亚树国家公园之类的地区。突然之间，你就在沙漠中间。是的。我的意思是，严格来说，洛杉矶是一个沙漠。是的。我不是在挖苦。我只是字面意思。从技术上讲，它是一个沙漠。而你有时会忘记这一点。是的。

因为你被非沙漠的装饰物包围着，比如很多昂贵进口的草坪。棕榈树，也是进口的。伴随着大量不必要的用水，你忘记了这一点，然后你出去玩一天。你向下看太多，以至于忘记抬头看天空。是的，然后你意识到，我今天为什么这么累？哦，因为我没有喝水，我身处沙漠。是的。

这是给任何访问加利福尼亚州的人的一点小建议。喝水。关于补水的问题？是的，把它们扔给我。记住用 CQ 马特的补水技巧来标记它们。好的，我们进入第一个 Instagram 问题，詹娜。它有图片吗？我能看到吗？没有。只是文字。Instagram 上的 Rishirish 问道……

现在以光速旅行只是一个工程问题。你想解释一下吗？所以这是用引号括起来的。第一部分是用引号括起来的。我想知道这是否是尼尔或节目中的其他人曾经说过的话。因为这是，

或者这只是 Rishi Rish 读到的东西。引号中写道，以光速旅行现在只是一个工程问题。我实际上要支持他这一点。有一些纳米卫星，就像邮票大小，他们想在上面放几个计算机芯片并送入太空。他们将用激光照射它们，就像……

用激光的压力来加速它们，他们认为他们可以使它们达到非常接近光速的速度

意思是几分之一，即使是光速的 0.1，那也很快。那快得令人难以置信。所以光速是每秒 300,000 公里，所以你每秒行驶 30,000 公里。这太疯狂了。他们认为他们可以用这些小小的邮票大小的东西做到这一点，因为它们太轻了。所以当你试图将物体加速到光速时会发生什么，那就是它在能量上变得越来越昂贵。从技术上讲，惯性问题，我们可以将其与前面提出的问题之一联系起来，是

物体变得有效地更重。它们的惯性更大。这是我从……模模糊糊地记得的东西，这是狭义相对论，对吧？狭义相对论，只是简单的狭义相对论。物体运动得越快，越接近光速，它就变得越重，惯性就越大。对，惯性越大，推动它就越难。所以在这种意义上，这只是一个工程问题。所以你想发送邮票

大小的东西。对。因为在太空中……你不能发送宇航员、燃料和火箭，因为作为一个工程问题，目前这是无法克服的。但在太空中，你也有节目开始时谈到的优势，即……

几乎没有什么能减慢速度。所以任何加速度都是累积的。你可以不断地加速物体。没错。所以你可以让某些东西达到某种速度。也许是光速的百分之一或千分之一，它几乎会一直保持这种速度。我的意思是，你知道，如果它真的很小，尤其因为它不会被经过大型行星或经过新的星系所减慢。甚至太空中漂浮的粒子。好吧，那可能是个问题。好的。那可能是个问题。像风一样。是的。

太阳风可能会把你吹得很厉害，你知道。所以这可能是这些项目的一个问题，我认为，总的来说。但他们谈论的是发送很多，对吧？所以如果他们发送很多，就像跑很多马。你只是希望有一些能成功。那么这个提供动力的激光在哪里？就像乌龟一样。是的。是的。所以，我的意思是，这听起来非常科幻。我不太了解这项技术，但我猜想激光安装在地球上。

而且，你知道，光不会疲劳。它可以到达你能发送的任何地方。他们会一直轰击这个东西。所以我想他们最近，不是吗？从国际空间站，我认为其中一名宇航员手动抛出了一个纳米卫星。字面意思。就像他在进行太空行走。他只是轻轻地把它撒了出去。扔了出去。是的。并寄希望于最好的结果。所以我想他们正在开始对这些微小的卫星进行初步的想法。是的。是的。

这是一个，但你实际上永远不可能，它说以光速旅行。现在以光速本身，任何有质量的东西都永远无法达到光速，对吧？没错。它永远无法达到光速，因为它会变得无限重，并且很难再推动一点点。对。但它可以达到光速的一小部分。这很好。所以，我的意思是，光速的 0.1，就像我们所说的那样，是每秒 30,000 公里。我的意思是，你从加利福尼亚州到这里花了多长时间？是的。

加利福尼亚州很远。我们肯定会，所以……3000 英里？是的。你花了六个小时？我知道。好的，你可以在不到一秒钟的时间内到达这里。这更好。我认为我们应该朝着这个方向努力。这更好。因为你甚至可以处理这种速度下的经济舱。你赞成吗？我可以做到，是的。因为即使是这种速度下的经济舱，你也会感到有点不舒服。是的，两秒钟。你知道，无聊的……

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我准备回答更多宇宙探究问题。好吧，我们开始吧。人们还给我们发送了更多问题吗？当然有。我们有一大堆。一开始，我想，我们会有足够的问题吗？所以我有点分散注意力。现在我想，我们能完成它们吗？我们能完成它们吗？所以推特上的 Beaucraft 说，假设星际旅行被人类掌握，那么关于它，什么让你兴奋，什么让你害怕？

星际旅行。好吧，我的意思是，有什么是不令人兴奋的呢？你知道，这太棒了。我们会去的。我们现在有行星了。我们在我们自己的星系中有数千颗系外行星。这是近来发生的一件奇怪的事情……

10 年。这真的很近，对吧？真的很近。系外行星科学已经从我们可能会发现一颗行星发展到我们无法停止发现这些东西。所以现在几乎他们认为，我的意思是，至少五分之一的星系都有行星。星系中有 1000 亿颗恒星。所以五分之一是一个很大的数字，对吧？是数十亿。所以这又是我们找到某种方式接近生命的可能性。对。所以每一个这样的系统都可能有多个行星。对。

所以行星的数量比恒星还多。这些行星也可能都有卫星，因为……是的，卫星也是宜居的。所以可能就像如果你在太阳系中，我们谈论火星，但在紧急情况下，不要去火星。去，我不知道，火星。

我们在节目中刚刚谈到了木卫二，这只是我了解这一点的原因，但我碰巧知道木卫二有很多水，而且……是的。好吧，你知道我不研究任何比 10 亿年前更近的事情，所以……对。木卫二就像地方政治。这是非常实际的事情。你这些东西。对于奥德尼，人们，我指着我们身后一块布满符号和涂鸦的白板。是的，那是好东西。是的。但是，星际旅行意味着我们实际上可以去参观这些行星，但是……

就像电影《星际穿越》，在很多方面都相当准确，因为来自加州理工学院的伟大天体物理学家基普·索恩为这部电影撰写了剧本，并参与了咨询工作。而且很多都是非常准确的。你会燃烧很多年才能旅行。你的寿命可能会缩短，就像你可以进行星际旅行五年，然后回到地球，但地球上可能已经过去了 100 年。

所以这是一个很大的牺牲。——这是一件可怕的事情。——就像那些去……的人一样，所以我今天见到了宇航员斯科特·凯利。——没错。——和他一起玩了一会儿真的很棒，我不知道对他来说是否很棒。我想问他一些问题，但我什么也想不到，但他可能比他的双胞胎兄弟衰老了几秒钟。

因为在国际空间站上。没错。斯科特·凯利很有名，有一个也是宇航员的双胞胎兄弟，对吧？是的。他也是美国宇航局的一员。是的。实验的一部分是兄弟一个待在地球上，另一个去太空。这是几十年前的一个思想实验。疯狂。而且……

我的意思是，他还有许多更重要的物理影响，比时间膨胀更重要。但基本上，他的衰老速度比他兄弟慢。但是，你知道，他们不会注意到。但如果你进行星际旅行，你会回来。假设斯科特·凯利进行星际旅行并返回。然后他的兄弟真的，你知道，可能大了 70 岁。而他大了几岁。

这是一个……好的。所以这很可怕。这是一个很好的答案。这是一个可怕的部分。这是一个很好的答案。是的。来自推特上的 Jay Z McGovern。什么是超空间，它与曲速有什么不同？

一位朋友问的，Jay-Z如是说。Jay-Z可不这么认为，这是你的问题。如果这像个游戏节目，我可以寻求帮助，我可以把这个问题抛回给你，因为你是流行文化专家。我几乎不知道现在是哪一年了。我很惊讶我还知道今天是星期几。没错，你生活在一个充满维度和数字的世界里。所以，作为流行文化专家，我认为你必须告诉我什么是超空间。

我认为……我相当肯定唯一的区别在于这些词语来自哪个科幻系列。我不……我相当肯定。我……

我认为我们只是在谈论《星球大战》和《星际迷航》。你在这些系列中持有股份吗？不，我没有。而且，我也不擅长流行文化。好吧，我认为超空间，我认为他们可能指的是额外的空间维度。我们是否应该假设这就是他们的意思？我不知道。我们可以选择回答你想要的任何问题吗？老实说，我认为这只是不同的科幻作品用来描述超光速旅行的两种不同方式。但你知道吗？科幻小说在激发创意方面非常具有煽动性。对。所以我并不是在贬低科幻小说。

但我可以回答额外空间维度的这个问题。这样公平吗？是的，请说。所以我们完全有可能生活在额外的空间维度中。我把它作为一个严肃的科学项目、科学论文来研究，即宇宙拥有超过三个空间维度，而这只是一个幻觉。

因为我们每天都在进行这个实验，我们生活在三个维度中。每天世界各地数十亿人都在证实这个实验。存在三个空间维度。但这实际上可能是一种错觉。因此，其中一个有趣的可能性是，暗能量之类的东西实际上是被困在非常非常小的额外空间维度中的量子能量。额外维度是不是也是原因之一，被认为是为什么……

引力比所有其他力都要弱得多？是的，这是像尼玛·阿尔卡尼-哈米德、丽莎·兰道尔、德莫波利斯·迪瓦利等许多有趣的理论物理学家提出的一个非常巧妙的建议，就像你把引力稀释在一个巨大的体积中一样，即使额外维度很小。它们无处不在，而且……

对吧？因为引力是……所以它会使其非常稀释。例如，如果你问这里哪个方向是向上，那就是向上。但如果我稍微移动一下，向上在哪里？就在这里。所以向上这个维度无处不在。明白我的意思吗？所以这些额外的维度也同样存在于任何地方。如果我在这里，我会想，额外的维度在哪里？好吧，我无法真正指出它，但在空间的每一个点上，都有那个额外的维度。这理论上可以解释为什么……

小小的磁铁可以克服整个地球的引力？是的，因为论点是，负责磁力的电磁力被束缚在三个维度中。也许它粘在一个粘性的大脑上，这是一个膜，生活在三个维度中。但是……

引力必须存在于时空之中。时空有多大，引力就必须存在于多大空间中。这就是为什么它——它等同于时空。所以引力没有选择将自身限制在较小的空间中，所以它会向外扩散。结果，它实际上使——它稀释了引力的强度。是的。

这个理论有多广泛？你为什么知道这个奇怪的东西？我不知道。我不知道那个小东西在哪里。让我来想出这个古怪的知识。但我确实知道，与电磁力相比，引力非常弱。它非常弱。大约是万亿分之一的万亿分之一的万亿分之一。

两个电子之间的引力与电磁力相比。好吧，这恰好引导我们直接进入Instagram上adved提出的下一个问题。太空中存在什么样的引力，使得较小的天体围绕较大的天体旋转而不是落到它们上面？

好吧，我可以通过足够快的速度抛出一个苹果来让它进入轨道。所以国际空间站以每小时17000多英里的速度运行，我认为是这样的。也许那边的林赛有一个小巧的机器，我不知道，可以连接到太空并找出答案。

但我认为它超过每小时17000英里。如果它运行得慢一些，它就会像石头一样落到地球上。对。好的。所以这与天体的尺寸无关。这取决于你抛掷它们的力度。你知道，如果我拿一个苹果然后把它扔下去，它会直接落到地上。砰。

砰，啪。如果我把它扔出去，它会在一条弧线上飞得更远一些。如果我以每小时17000英里的速度把它扔出去，我可以让它进入轨道。对。对。快乐的苹果。大小无关紧要。这个实验进行得怎么样？你到目前为止进行到哪一步了？嗯，我还没有到墙边。好的。你看到苹果摔碎了。这是一个很大的房间。逐渐地。这是一个很大的房间。这令人印象深刻。我们非常自豪地拥有这些漂亮的新科学工作室，我们很荣幸能够在西蒙斯基金会的支持下对其进行翻新。是的。

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不变的。你不会注意到你的时间相对于别人的时间是膨胀的。这真的很有趣。所以，如果我正在穿过黑洞的事件视界，还有什么比这更糟糕的呢？对。我，这大约是你能找到的最强的引力了。是的，最强的，除了内部，那是你最糟糕的命运，你懂的，即将到来的命运。嗯，

你绝对不会有任何办法让你知道你的时钟有任何奇怪的行为。你会感觉完全正常。这是人们真正难以理解的事情。他们认为如果你的时间膨胀了，你会以一种奇怪的方式体验它，但你不会。

你认为它绝对正常，当你穿过事件视界时，你看着你的钟，看着你的表，无论什么，你知道，你在玩杂耍。我不知道你在做什么。没有引力。忘了它吧。你不会玩杂耍。好吧，你可以非常出色地玩杂耍，因为你只是把每个球抛到空中，然后在一个三角形中把它捡起来。对，没错，因为你是自由落体的。你像空间站里的宇航员一样自由落体。但只有当你与远处的人进行比较时，你才会意识到，

哦，哇，发生了奇怪的事情，他们行动非常缓慢，所以当我们比较我们的凯利双胞胎，我们的双胞胎宇航员时，是的，每个凯利都认为时间是完全正常的，只有当他们再次相遇并意识到其中一个比另一个年长几十年时，是的，没有人获得额外的时间，这不是获得更多时间、挤压更多生命的方法，对吧？好的，你，它不会那样工作，你的体验完全正常。

无论如何。然后在你被压碎在黑洞中心之前，你大约还有一毫秒的时间。所以这不好。是的。是否有可能绕过黑洞的边缘，绕过事件视界而不掉进去？这很难。这很难。这与我们之前关于惯性质量的论点完全相同，那就是它需要大量的燃料。

对，来把你推出去，对，就像你仍然是你的苹果绕地球运行的问题一样，它只需要运行得更快，这只是一个工程问题，是我们之前提出的问题之一，所以就像要离开地球一样

我不记得数字了。我觉得是200，我不知道，可能是每秒20公里。我不知道地球的逃逸速度是多少。我不记得确切的数字。但是如果你越来越靠近黑洞，你的逃逸速度，你需要移动的速度就越来越接近光速。

速度越接近光速，就越难加速，没错。惯性质量越大，你就会经历越大的惯性阻力。所以基本上，它需要的燃料比整个太阳系中存在的燃料还要多，才能将一张邮票从事件视界推开。所以我有一个问题要问你。

所以你靠近黑洞。是的。你加速得越来越快，越来越接近光速。是的。由于狭义相对论，当你这样做时，你会变得越来越重。是的。但那是你的重量，而不是你的质量，对吧？是的。因为你和黑洞之间的引力与你们的总质量成正比。是的。

但是当你速度越来越快时，你们彼此之间的引力不会增加，对吧？它不会……好吧，不是说它在你速度越来越快时会增加。而是你最好关掉你的火箭然后掉进去。对。让引力为你工作。我们在太阳系中这样做。我们使用弹弓效应。例如，我们利用木星的弹弓效应来发送探测器，使其速度比它们经过……

行星时更快，利用引力来达到我们的目的。所以如果我是你，而你真的想进入那个黑洞，那就关掉你的引擎然后掉进去。——这实际上是Instagram上的nerdy dolphin提出的一个问题，澳大利亚的Jack也在下面说，利用黑洞的密度来弹弓发射飞船是否是一种有效的旅行方法？——哦，是的。——根据你的说法，有可能是的。——太棒了，太棒了。

因为你会窃取黑洞的一小部分能量。能量非常巨大。例如，如果我把一块石头从帝国大厦上扔下去，即使包括空气阻力，它也会重重地撞击地球。对。对。如果我从我们邻近的恒星上取一小块大气，比如棉花糖，然后把它扔到黑洞上，那么当它撞击时，它的速度就会接近光速。对。它通常只会撞击，因为它撞到了围绕黑洞运行的其他东西。

对吧？所以这会产生令人难以置信的明亮的光芒。我们能看到的最明亮的东西之一就是物质落入黑洞时的光度。所以仅仅是坠落产生的引力能量就非常巨大，你可以提取出来。但是如果你把它用作旅行的方法。所以与其撞击，如果你稍微绕一下，你知道，就像我们之前说的，这个人问为什么

为什么你会进入轨道？这仅仅是因为你没有直线向下运动。你就像被抛掷一样。所以如果你只是绕着它转一点而不掉进去，你就可以弹弓发射并从中获得大量能量。你正在窃取黑洞穿过太空运动的一小部分速度。甚至不是黑洞在太空中运动。而是黑洞实际上弹弓发射了你。它实际上弹弓发射了你。所以你借用了你坠落时释放的引力能量。所以就像我拿一块石头，

从静止状态开始，如果我让它落下，它在撞击地面之前速度最快，但是你不会失去它，当你远离黑洞时，一些速度不会消失吗？因为它会把你拉回去，是的，那么你怎么做，你仍然可以获胜，好吧，严格来说，你知道，像摆实验一样，如果我拿一个摆……

然后我让它落下，我必须相信，如果我让它正好在我的脸上落下，我必须相信它不会摆动得更快然后打到我的脸上。所以如果我让它正好在我的脸上落下，它会摆动然后回来。我见过人们用这些巨大的、巨大的摆来做这些演示，这些摆会把他们打晕，但他们没有畏缩，因为他们相信物理定律。它永远不会回来更近。

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如果黑洞有可能成为空间旅行的虫洞，那么当两个黑洞合并时，A点和B点会发生什么？

我认为这个人设想黑洞内部是一个虫洞。所以你穿过事件视界。所以事件视界是一个连光都无法逃脱的区域。根据定义，我们生活在事件视界之外。我们生活在这个单向窗口的这一侧，对吧？但是如果你是一个傻瓜，穿过并进入黑洞的中心，也许你会在你生命的最后一微秒中发现，有一个连接到时空其他部分的小虫洞。

人们对此做过很多推测，但这很难证明或证实。这可能不是事实，但这是一个有趣的想法，对吧？所以我想这个人问的是，现在两个黑洞碰撞了，中心处的虫洞会发生什么？对，对。我不知道。几乎……我不知道。我不知道。这太疯狂了。这太疯狂了。但它会很有趣，就像……

也许它们会形成第三座桥梁。我的意思是，我不知道。在我的领域，你必须能够进行计算才能回答这个问题。而我们还做不到。我们还不知道。

如何遵循粉笔线。我们还不知道如何写下方程式并将其推导到最后。对。你能测试这些方程式是否正确吗？因为根据定义，你无法看到事件视界内部，对吧？你无法看到任何从事件视界出来的东西。你知道，这是一个非常好的问题。如果我有方程式，我可以把它们推导到最后，然后告诉你我认为会发生什么，你可以理所当然地对我说，好吧，你无法通过实验进行验证。那么你为什么对它有这么大的信心呢？我会说，好吧，公平地说。例如，存在限制，你知道，但我甚至做不到。

所以我们甚至没有达到这样的阶段，即实验将验证或证伪我的理论工作。我们甚至还没有能够进行理论工作的阶段。我还有一个备用问题。事件视界是即使光也无法逃脱的点。就像即使光也运行得太慢而无法逃脱一样。

是的，你实际上可以，如果我正在穿过事件视界，而我要挥动一只手电筒，就像一个光子，在一个恰当的瞬间发射一个光子，我可以让它悬停在事件视界处。有一个有趣的情况，光以光速向外传播。

正如它应该的那样，但时空在某种意义上就像一个以光速落下的瀑布。——这就像走上一些以相同速度上下移动的自动扶梯。——没错，而且实际上，在爱因斯坦的方程式中有一个数学解，其中一个光子悬停在事件视界处试图逃脱。这太疯狂了，但如果你越过它，就像如果你在我后面，你会说，“珍娜，等等！”然后你落到我后面。——但你永远无法看到那个光子。——你实际上可以看到那个光子，但它看起来像是在以光速运动，因为你正在以光速落入。

所以除了另一个光子之外，没有人能看到它悬停。好的。这是我的备用问题，因为我认为这比我将要问的问题更有趣。你的头发真的竖起来了。我越来越像爱因斯坦了。哦，我的上帝，你真棒。是这样运作的吗？你真棒。你比我上次见到你时更棒了。我长胡子了。一切都在变化。即将嫁给玛丽莲·梦露。哦，我的上帝，你的眉毛。发生了什么事？无论如何。但是……

事件视界是光的边界，但其他一切，比如一个人、一艘宇宙飞船、一颗卫星，甚至只是一个分子或一个原子，它们的视界会更远，对吧？因为它们永远无法以那么快的速度移动。

所以它的边界是……是的，从技术上讲，回到工程问题，你可以任意接近，原则上可以逃脱。原则上。它可能需要比整个宇宙中存在的能量还要多的能量来加速你以逃脱。所以是的，你可以定义更合理的视界。例如，如果我使用了太阳的所有能量……

马特逃离黑洞的边界是什么？它会比事件视界远得多。对。但原则上，它是所有事物的事件视界。听起来不错。你相信吗？我相信。我现在可以说任何废话。不，你说的足够自信和合理，我完全相信了。我非常有信心。

好吧，我们已经讨论过了。你现在正在整理那些疯狂的东西吗？我正在整理这个问题。我们只是通过偶然的机会，通过谈话，已经讨论过其中一些问题，例如什么边界阻止我们达到光速？好吧，你已经讨论过了。那就是你需要克服的能量和动量。如果时间是相对的，我们可以将一颗卫星送到其他地方，以便回顾我们地球上的过去吗？

好吧，我们在某种程度上已经做到了。光速是固定速度，这实际上既是一种障碍，也是一种恩赐，因为它意味着，物体越远，信号到达我们所需的时间越长，我们就能看到越远的过去。

所以它实际上允许我们看到过去。所以如果光速是无限的，我们就无法看到过去。但我们可以看到数十亿年前的宇宙，因为我们现在收集到的来自远方的光就是那么古老。所以它就像一个考古记录。这实际上是壮观的。我认为这个问题问得更深一层。那就是，我们能否……

我相信这个问题问的是，如果我误解了，请原谅，但如果不是，我现在正在问自己的问题。如果有一种方法……我认为这是你作为联合主持人的特权。是的，去你的吧，提问者们。如果有一种方法可以使用某种曲速技术，使用某种虫洞或弯曲时空本身的方法，我们可以有效地超光速而不会打破光速……

因此可以走得更远。我认为这个问题问的是，我们是否能够回顾地球并看到我们自己的历史？哦，我明白你的意思了。哦，我明白了。这很好。这是一个很好的转折。我认为可以。不，我们不能，因为我们必须超过。所以想象一下，光离开了地球。几百年后，我们在这里开发了进入太空的技术。我们必须超过那个光脉冲。我们已经确定我们做不到。

所以，要看到过去。但有一个技巧。如果宇宙是有限的，而不是无限的，如果光必须环绕空间，

那么我们甚至不必去任何地方。我们可以坐在地球上，向外太空遥远的星系看去，它将是过去星系的样子，因为我们刚才讨论过，但我们可能能够以某种方式意识到，哦，我的天哪，这实际上是过去银河系的样子，因为光在这个有限的空间中一次又一次地环绕，然后我们最终开发出了拦截它的技术。

所以这是我能想到的唯一一种情况，在这种情况下，我们可以看到过去地球和银河系的样子。所以我们可以调整到正确的时间。你可以算出是谁枪杀了肯尼迪。这正是我将要使用的例子。奇怪吧？别这样。但是我们不能……所以我们不能说，好吧，来自……太阳的光照射到肯尼迪和射手身上……

然后飞向太空，飞向宇宙。对，但假设有人广播它，有人知道，他们将它广播到地球大气层外的太空中。它以光速飞走。是的。但这以光速传播。是的。但是……但是光环绕回来，然后回到我们这里。但是假设忽略这一点，假设在某个时刻我们开发出某种曲速技术，我们可以弯曲时空本身，并且……

所以光已经传播了一光年，然后我们传播。好的。那么我们可以传播五光年吗？这是一个很好的例子。然后向前跳跃并捕捉到那束光。如果我们可以弄清楚如何操纵整个时空，即使它是无限的，我们也可能能够找到一种方法将光反射给我们。

对。所以理论上，我们可以做到这一点，然后拥有一个可以观察过去的望远镜。是的，我们可以做到。是的。理论上。但我的意思是，很难，我认为我们必须与遥远的文明合作，因为你甚至那时也很难想象，因为我必须向那个遥远的文明发送信号，说，光脉冲正朝你们的方向而来。但是我们不能，我们不能把它送回给我们吗？但是那个信号必须超过光脉冲。你看，所以这是一个非常棘手的问题。我们可能能够提前计划。

或者你知道吗？遥远的文明在没有我们的沟通的情况下主动把它送回给我们。这几乎是它可能运作的方式。好的。是的。那么我们还有时间进行另一个宇宙探究吗？哦，有的。好的。好的。好吧，这个，我们已经稍微触及到这个了。我认为这是这份清单中的最后一个问题。

其他的问题都不好。好吧，我认为只有一两个其他问题，但它们是我们意外地……没有不好的问题。它们是我们意外地在谈话过程中已经讨论过的事情。但这是我们已经触及到的事情，我想了解更多关于它的事情，因为它仍然让我非常困惑。那么暗能量和暗物质如何在星际旅行的科学中发挥作用呢？我认为在这个问题中也包含了……

什么是暗能量，什么是暗物质？因为你简要地提到了这一点。它们是两种截然不同的东西，对吧？所以暗物质只是我们不知道是什么的一种物质形式的替代词。所以它通常意味着我们不知道那是什么，除了它不与光相互作用。暗物质的例子有很多。人们认为暗物质是如此奇特。它并不那么奇特，但是……

有中微子。中微子是暗的。它们不与光相互作用。所以它并不那么奇特。但我们不知道是什么导致宇宙中有这么多的暗物质。它就像宇宙能量含量的四分之一。所以这就是为什么它很重要。不是因为它对于某些东西来说不暗是如此奇怪。它实际上是不可见的。它甚至不是黑暗的。光直接穿过它。好的。对。

然后是暗能量，同样地，它只是一个模糊的名称，指的是我们不知道是什么的东西，但我们看到了它的后果。我们看到宇宙正在加速膨胀，我们不知道是什么原因造成的，所以我们只是用这个词来标记它。奇怪的是，比如说暗能量占宇宙能量含量的70%多，暗物质占25%。

为什么它们的比例大致相等？这真的让人很困惑。它们之间有什么关系？所以我认为这是一个巨大的谜团，因为它意味着宇宙中存在的大部分东西都只是一些残留物。就像大爆炸留下的一点尘埃。所以，我们不太了解的暗能量和我们对其有一些模糊的概念但很难轻易探测到的暗物质，这两者。是的。

与我们已知的能量和物质的比例相同，他们认为这可能不是巧合，或者也许……好吧，这看起来不太可能是巧合。我知道这听起来像是，有什么大不了的？但这只是宇宙已经有140亿年的历史了。而现在光的能量含量非常低，比，你知道的，

低100亿倍。那么为什么比例相等呢？所以，所以，嗯，这是一个真正的问题，但我认为提问者是想问它与星际旅行有什么关系，对吧？你绝对可以用暗能量进行星际旅行。很难利用暗物质。我的意思是，当然很难利用暗能量，因为我们不知道它是什么，但原则上，暗能量以这种方式扭曲空间，

非常壮观，对吧？它可以加速宇宙。当我们谈论曲速驱动时，它们通常基于暗能量。想象一下，一种暗能量具有与我们观察到的相反的效果。所以它把东西拉近。这将是一种暗能量现象。然后你跳过去，然后你再把它推出去。所以暗能量就是曲速驱动。然后你到达另一边，然后你可以看到是谁射杀了肯尼迪。是的，我不知道。但从加州回来你不会有时差。这是真的。

好吧，我认为我们该结束这一集了。我们可以聊上几个小时。我们可能还要再聊几个小时。太好了。我希望如此。我非常希望如此。你们一直在收听，也可能在观看StarTalk All-Stars。我是珍娜·莱文。我的嘉宾是马特·基申。谢谢，马特。谢谢你邀请我。我们将用曲速驱动把你送回加州，只需一秒钟。谢谢。教练，我希望这样没问题。我可以忍受一秒钟。与此同时，我们下次再见。来自多元宇宙的问候。

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