嘿,我是诺姆,我想请你帮个忙。Vox 正在推出一个新节目,我们需要你的帮助。这个节目将回答 Vox 读者和听众的问题,我们正在
这些问题将涵盖任何沉重、愚蠢、个人或系统性的内容。它们将涵盖文化、金融、政治、技术等方面。你可以问为什么现在的约会感觉更难了,为什么罐子这么难打开,或者为什么一项复杂的政策会以某种特殊的方式影响你的生活。
如果你想解释你世界上的某些事情,而谷歌并没有给你太多帮助,你可以向 [email protected] 提交问题,或者拨打 1-800-618-8545 联系我们。谢谢。Unexplainable 的支持来自 Into the Mix,这是一个由 Ben & Jerry's 制作的关于快乐与正义的播客,由 Vox Creative 制作。
伊内兹·波尔多在卷入刑事司法系统后成为了一名活动家。当她无力支付保释金时,伊内兹被送往圣路易斯的一个名为“劳改所”的拘留中心,该中心以其恶劣的生活条件而臭名昭著。你可以在本特别的三集系列的第一集中听到她和其他的倡导者如何努力并成功地关闭了它,现在就上线了。订阅 Ben & Jerry's 播客 Into the Mix。
几个月前,我正在看一个视频,听到一个我甚至不知道是否可能的问题:我们生活在一个巨大的黑洞里吗?我想,是的,不可能。这是一个奇怪的问题。所以我查了这个家伙詹姆斯·比彻姆的简历,他是欧洲核子研究中心大型强子对撞机的粒子物理学家。
所以,好吧。我继续看下去。事实证明,黑洞内部的数学与黑洞外部的数学几乎相同。这时,我确实很好奇。所以我给他打了电话。我发现自己被所有这些我们人类知识的边缘所吸引。我想跨越它,看看那里有什么。这不是一个疯狂的步骤,只是一个非常小的步骤。
我喜欢和詹姆斯谈话的原因是,他多么真诚地对待这个问题,以及他对它引发的更大问题有多么兴奋。比如,如果我们真的生活在一个巨大的黑洞里。这是否意味着我们的宇宙诞生于另一个宇宙中的黑洞?这是否意味着我们宇宙中的黑洞是另一个多元宇宙中婴儿宇宙的小种子?
我是诺姆·哈森菲尔德,本周在 Unexplainable 节目中,我们的整个宇宙都在黑洞里吗?好的,在我们深入探讨黑洞之前,让我先给你提个醒。詹姆斯,这位欧洲核子研究中心的粒子物理学家,他非常擅长提出引人入胜的问题。
他也相当擅长不真正回答这些问题,这意味着接下来会有更多的推测而不是解释。比我们节目通常情况下的问题还要多。这么说吧,这会变得很奇怪,但也会很有趣。首先,这里有一点关于引力的知识。我们观察到的引力,比如球落向地面或月球绕地球运行,是
地球并没有拉扯这些东西。而是地球的质量扭曲了宇宙的结构。它本质上是在空间中创造了一种陨石坑。引力的产生是因为一定空间体积内的物质的存在在空间本身创造了一种漏斗。这就是我们到达黑洞的地方。因为如果你在一个足够小的区域内获得足够的质量,
空间开始剧烈扭曲。漏斗变得如此陡峭,以至于没有任何东西能够逃脱它,甚至连光也不行。你可以把太空中的黑洞想象成一个极其强大的排水管。如果你是一条鱼,你离排水管足够远,你甚至不会注意到它的存在。但如果你离排水管足够近,在某个时刻,水的流入速度会比你游泳的速度快得多。就像光一样。
如果我在黑洞里打开手电筒,光信号仍然以光速传播。但是,如果这个空间区域被吸向黑洞中心的速率快于光速,它就永远无法逃出黑洞。这种极其强大的引力不仅影响光,还影响所有东西。比如,如果你掉进一个小黑洞,并且越过了边缘,也就是所谓的事件视界,
空间会发生如此剧烈的扭曲,你的脚会被拉得比你的头快。它可能会把你拉长。你可能会被拉成意大利面条。这基本上是我在与詹姆斯交谈之前所知道的。这通常是你在《星际穿越》、《高层生活》或《星际迷航》等电影中看到黑洞的方式。黑洞吞噬光线,它们拉伸物体,它们并不是一个好玩的地方。
但詹姆斯的想法更超前了。对于足够大的黑洞,他甚至不会注意到。事实上,我可以坐在那里,我会没事的。我可以在这个巨大的黑洞里待很长时间,甚至可能无限期地待下去。所以你是说在一个足够大的黑洞里……
人们可能只是待在那里,一切安好?是的。所以,你知道,如果你想的话,你可以自己计算一下。你可以计算一下当你进入不同大小的黑洞时,作用在你脚上和头上的引力是多少。你会发现,对于较小的黑洞,是的,这将是一件非常极端的事情,你会被拉长。对于较大的黑洞,如果它是一个极其巨大的黑洞,你甚至不会注意到。
我们说的是多大规模的黑洞?是的,好的,你可以使用黑洞方程。如果你愿意,它会告诉你,对于给定的质量,你需要把它压缩到多小的体积才能形成黑洞。这很简单。例如,如果我想用整个地球制造一个黑洞,我需要把它压缩成大约蓝莓大小的体积。
如果你有一个蓝莓大小的黑洞,你的整个身体被吸进去基本上会被压碎并拉成虚无,当然了。对。因为,你知道,以非常非常糟糕的方式想想。灾难性地,我的意思是,从一种史诗般的科学方式来看,这是一种相当不错的死法。但是,这也很糟糕。非常糟糕。但是……
如果我想用整个太阳制造一个黑洞,我必须把它压缩成大约伦敦市中心大小的体积。当你靠近这个东西时,这也会产生极端的曲率和极端的空间流动。所以,如果你碰巧在特拉法加广场,而太阳被压缩到伦敦,你也会被吸进去并被杀死。但把这推到它的逻辑结论。例如,我的天文学家朋友们非常擅长计算可观测宇宙的总质量。
我把这个结果代入方程,方程会告诉我需要把它压缩得多紧。你会认为它像星系那么大,对吧?对。但事实证明,宇宙中物质的量,可观测宇宙的物质量,需要被压缩到一个已经大于可观测宇宙本身的体积中。这很奇怪。如果你说这很奇怪,那是因为它确实很奇怪。是的。当我第一次遇到这个计算时,我想就像任何其他物理学家一样,你第一次遇到这个计算时,你会想,
这不可能是对的。所以你开始自己去研究它,自己去做,结果完全正确。所以你开始想,好吧,也许我的天文学家朋友们犯了一个错误。也许宇宙的质量并非他们认为的那样。也许他们少算了一半,对吧?我的意思是,这是一个巨大的错误。所以也许可观测宇宙的总质量只有现在的一半。但是
但事实证明,你仍然需要将整个宇宙压缩到一个本身就比它更大的体积中。然后你把这推到它的逻辑结论,你可能会问这个问题:我们整个可观测宇宙都在一个巨大的黑洞里吗?这有点令人不安。你知道这听起来像什么吗?完全知道。所以……
起初,这没什么意义,因为,你知道,我又一次认为黑洞是这些巨大的物体,它们贪婪地吞噬着东西,意大利面化和拉伸一切。比如,我看月亮,它并没有被贪婪地吸进去并被拉向一个方向,对吧?或者被意大利面化,对吧?那么,当我抬头看太空,环顾四周时,怎么可能实际上是在黑洞里呢?好吧,想想如果你在一个巨大的黑洞里,你的体验会是什么样的。
你可以看到你周围的东西。你仍然可以存在于你自己的局部空间区域。但是远处会有一样东西,一个所谓的视界。什么是视界?视界是你永远无法到达的东西。这就是视界,对吧?它是远处的某样东西。如果你到达了视界,它就不再是视界了。对。所以你会在这个黑洞里看到这个视界,在这个视界之外你看不到任何东西。但是这个事件视界也在不断地缓慢增长。
我们知道黑洞一直在吞噬东西。它们获得辐射,它们获得粒子等等。所以,总是有更多的东西进入视野。这就是你在一个巨大的黑洞里的体验。现在想象一下你此刻在地球飞船上。我们抬头看天空。它看起来很好,看起来很平静。一切都很,你知道,很平静地待在那里。但在远处,有一个边缘,我们无法看到它的后面。
这就是宇宙视界,在这个视界之外存在着物质,必须存在,但它向我们发送的光信号还没有到达我们这里。而且这个视界也在缓慢地增长。一段时间后,物质会开始进入这个宇宙视界,我们的可观测宇宙将会增长。但就目前而言,你只是坐在那里,用我们最好的望远镜,我们看到宇宙的边缘正在缓慢地变大。
但是黑洞会把所有东西都吸到中心,对吧?如果我们在一个巨大的黑洞里,那么某个地方会有一个中心,对吧?对。确实,在黑洞的中心,有一些我们不理解的奇怪的小东西,根本没有任何意义,被称为奇点。在黑洞内部,你会朝着黑洞的中心坠落,这种无限密度的点。对。
所以,如果我们真的在一个巨大的黑洞里,那么我们黑洞的奇点在哪里?没错。
在我们宇宙的整个历史上,我们所知道的最接近奇点的东西是大爆炸。所以,也许我们现在存在的宇宙满足了它可能在一个巨大的黑洞里的概念,因为我们的宇宙确实起源于与奇点非常相似的东西,那就是大爆炸。
我们有一个类似奇点的物体,它是我们宇宙的种子。再说一次,这是一个很好的问题,当我们说大爆炸发生在138亿年前时,你可以问这个问题:大爆炸发生在哪里?大爆炸发生在任何地方。所以,如果我们生活在一个巨大的黑洞里,那么我们宇宙中的奇点实际上发生在任何地方。奇点就是我们所有人。是一切。奇点就是一切。这太疯狂了。是的。
是的。是的。所以,如果我能理解的话,这不是奇点在哪里?而是奇点是什么时候?是的,这是一个很好的思考方式。而所有这些的答案是,再次提醒你,当我们谈论空间的曲率时,我们也在谈论时间的曲率,因为空间和时间是同一件事的两个部分,即时空。你真的必须把它们想象成相关的。
所以,如果我们生活在一个黑洞里,如果这些都是很大的假设,如果我们生活在一个黑洞里,如果这是一个有意义的陈述,那么在我们巨大的宇宙大小的黑洞里,奇点在哪里?答案是它既不在任何地方,也不在任何地方。而这些基本上是同一个说法。
因为我们的大爆炸同时发生在任何地方。哦,天哪。但这里有一个有趣的推论。说说看。现在有人在想,詹姆斯,你疯了,因为我们现在宇宙中就有黑洞。怎么可能在一个黑洞里还有黑洞呢?
是的,怎么可能?这是一个非常好的问题。这是否可能,再次强调,这就是我们开始从科学边缘走向推测部分的地方,不是以疯狂的方式,而只是迈出这一步。我们的宇宙是否可能诞生于另一个宇宙中黑洞的奇点?这是否意味着我们宇宙中的黑洞是多元宇宙中其他宇宙的小种子?哇。
所以,这里的想法是,在我们的宇宙中,可能有无限多的其他宇宙,它们是我们宇宙中的黑洞。正确。好的。当我说正确时,我的意思是,这是一个假设的可能性。你知道,我的意思是……
归根结底,我可能听起来像个理论家,但事实上,我是一个实验主义者。所以我需要一个实验来证明这些事情是否属实。好的。现在,我们实际上没有任何方法来检验这些假设。我绝不会自大到排除未来有人可能会想出一种方法来检验这一点的可能性。但现在不行。该死。没有人去过黑洞。如果你真的进入黑洞,就像我们知道的那样,这是一次单程旅行。
然而,我们应该从我们知道什么,我们不知道什么开始。我们不知道的是什么?我们不知道黑洞内部到底发生了什么。所以,我们应该做的第一件事是尝试近距离研究黑洞。所以,我们要么等待很长时间才能进行星际旅行。但另一种方法是,如果我们能够在实验室里制造黑洞。你能制造它们吗?好吧,如果我们能够在实验室里制造微型黑洞,那将教会我们很多关于黑洞的知识。原则上,这将是朝着更好地理解黑洞内部可能存在的东西迈出的第一步。
接下来一分钟,我们将介绍如何制造黑洞。本播客的支持来自,你猜对了,另一个播客。这个节目叫做《技术乐观主义》,它完全是关于数据的。我们的行为不断被追踪,然后被出售。所有这些交易对我们大多数人来说都是不可见的,它们的价值数十亿美元。那么,这对我们和整个社会意味着什么呢?
《技术乐观主义》的主持人拉菲·克里科里安是艾默生集团的首席技术官。在这个节目的第二季中,他将带你深入探讨我们的数据是如何被使用的,以及我们能做些什么。我们如何才能为自身和我们的隐私辩护,以便我们能够控制我们的信息,并对技术如何发展拥有发言权。拉菲谈到了监控、社交媒体、生殖权利、刑事司法改革,以及
他以开放和好奇的态度来做这件事。面对所有这些大数据,他试图保持乐观。每周三都会发布新的《技术乐观主义》剧集。现在就在你收听播客的任何地方收听。
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嘿,Unexplainable 的听众们。我是苏·伯德。我是梅根·拉皮诺埃。如今,女子体育正在达到新的高度,有很多事情需要讨论,有很多事情需要解释。你的意思是,为什么女运动员的平均收入低于男运动员?
好问题。所以,苏和我正在推出一个播客,我们将深入探讨体育运动中的所有事情,以及其他一些事情。我们称之为《多一点》。因为女子体育就是一切。流行文化、经济学、政治,你随便说。而没有比我们更适合谈论球场内外发生的事情的人了。
以及其他任何地方。我们还将分享一些我们共同生活的点点滴滴。不仅仅是像大都会艺术博物馆慈善舞会和全明星赛这样的酷事,还有我们日常的生活。你这么说好像我们的日常生活并不光鲜亮丽。没错。无论是分析最大的比赛还是讨论最新的头条新闻,我们都将为体育世界以及其他领域带来更多见解。在您收听播客的任何地方关注《多一点》。每周三都会发布新的剧集。百吉饼。
好的,我们一起经历了这段漫长而意大利面化的旅程,所以让我们先确定一下方向。我们可能生活在一个巨大的黑洞里,因为在一个黑洞里,会有一个我们无法看到其后面的边缘,这个边缘会不断远离。这听起来很像我们现在从地球上看到的情况。我们只是倾向于认为我们的宇宙正在变大。但我们无法证明这一点,因为我们对黑洞本身并不了解。
而且我们无法近距离地研究它,因为最近确认的黑洞离我们太远了。所以詹姆斯·比彻姆,这位欧洲核子研究中心的粒子物理学家,他有一个不同的想法。如果我们想研究黑洞,我们或许能够制造一个。这让我产生了一个我承认我从未想过会问物理学家的问题。
等等,等等,你怎么制造黑洞?是的,好的,要制造黑洞,通常需要一个非常剧烈的事件,比如一颗巨大的恒星爆炸并坍缩。所以你需要一个非常剧烈的事件来制造黑洞。但是如果我们想制造微型黑洞,从技术上讲,它们满足黑洞的方程,但它们非常小,以至于它们永远不会做任何事情。事实上,它们会立即蒸发。我们知道,在足够长的时间尺度上,黑洞应该会蒸发。
这就是所谓的霍金辐射。最终,宇宙会耗尽黑洞可以吞噬的物质,它们最终必须蒸发。在巨大的时间尺度上,它们应该会蒸发所有这些物质。所以我们知道黑洞会蒸发。如果我制造了一个非常非常小的黑洞,它也应该会蒸发。所以,如果我能够在受控条件下制造这些黑洞,这将教会我们很多关于黑洞的知识。原则上,这将是朝着更好地理解黑洞内部可能存在的东西迈出的第一步。
你说我们可能能够在实验室里制造黑洞?
好吧,这就是事情变得复杂的地方,因为记住我说过制造黑洞需要什么。你需要某种剧烈的事件。但实际上你需要的是,你需要在一个特定的空间内压缩足够多的物质,无论是质量还是能量密度。这自然会产生一个黑洞。所以,如果我有两个质子,我把它们靠得足够近,然后把它们撞在一起,原则上,我可以制造一个黑洞。然而,问题是,我必须达到一种能量,你知道的,
一种如此高的碰撞能量,以至于目前超出了我们文明的范围。然而,有一种想法认为,制造黑洞所需的能量实际上可能要低得多,因为可能存在额外的空间维度,它们一直都在我们周围,而且很小,并且卷曲起来。现在这有点奇怪。——额外的维度?
这将如何帮助我们制造黑洞?哦,是的。所以起初,这没什么意义。但你可以这样想,例如,想象一下你正在看你的朋友走钢丝。也许你的朋友是一个走钢丝的人。她正在两栋建筑物之间的一根钢丝上走钢丝。你在下面,就像在曼哈顿。你在抬头看着。你就像,哦,我希望你没事。但从你的角度来看,她只有一个维度可以走,对吧?一个方向,来回。就是这样。她左右移动。她摔倒了,跳上跳下。她会把自己弄得摇摇晃晃然后摔倒。
现在想象一下你放大绳子本身。突然之间,如果你是一只在绳子上的蚂蚁,那么你从远处看不到一个额外的维度。蚂蚁可以左右移动,但蚂蚁也可以绕着绳子移动。它有一个不同的维度。事实上,这完全有可能发生在我们现在的宇宙中。
可能存在额外的空间维度,它们一直都在我们周围,只是我们感觉不到它们,但也许你的粒子力和作用力可以感觉到。如果是这样的话,这将有助于解释为什么引力与自然界的其他力相比如此微弱。也许我们测量引力比其他引力弱的原因是,你和我只体验到了实际上存在于多维空间中的引力的一小部分三维切片。就像引力一样……
泄漏到其他地方,我们只得到了一小部分?没错。这导致的结果是,这将降低我们运行对撞机以制造微型物体(这些微型物体将是这些小黑洞)所需的能量。只是为了确保我理解了。是的。如果存在我们看不到的额外维度,这将使制造黑洞成为可能。我们只需要……
一个足够大的对撞机?是的,我的意思是,好的,这就是为什么,你知道,几年来,我一直使用在月球周围建造对撞机的概念。月球?是的,只是一个,你知道的,鼓舞人心的工具。孩子们,要大胆思考。好的。但几年前,我想,嗯,我应该把它写到纸上。做这个练习看看是否有任何障碍来在月球上建造一个巨大的对撞机会很有趣。事实证明没有障碍。我们完全可以做到这一点。只是为了明确一点,就像,存在一种可以想象的情况……
我们可以在月球上建造一个对撞机并制造微型黑洞。确实存在这种可以想象的情况,是的。如果……
存在额外的空间维度,它们非常小,并且卷曲在我们周围的任何地方。如果这些维度的大小是可以被一个达到我们在月球周围的环形对撞机上达到的能量的对撞机所访问的,这将是当前大型强子对撞机能量的大约一千倍,那么是的,我们可以使用月球对撞机作为黑洞机器。这里有很多假设。好的。
但这完全有可能。就像,再说一次,这就是让我彻夜难眠,并且让我,你知道,驱使我们许多人前进的东西,对吧?就像我们之前谈到的那样。这是我们知识的边缘。这是科学的边缘,对吧?然后我们跨越它,只是为了看看那里有什么。这不是一个疯狂的步骤,只是一个非常小的步骤。这完全合乎逻辑,对吧?再说一次,它完全符合我们所知道的关于空间、黑洞、广义相对论、粒子对撞机的所有科学知识。这完全有可能。这里有很多假设,但这完全有可能,是的。
你认为我们生活在一个黑洞里吗?是的,百分之百。好的,不,这是一个我无法说“是”或“否”的问题。我必须光荣地宣称实验主义者、经验主义者的地位,并说目前根据目前的理解,无法说“是”或“否”。我们生活在一个巨大的黑洞里的可能性是存在的,但目前还无法检验。而且,我不能说“是”或“否”。那么,我们为什么要费心做这些呢?
我不知道。对我来说,这些问题很有趣,因为你有时也会从其他物理学家那里得到不屑一顾的回应,他们会说,哦,好吧,你知道,是的,我们并不真的生活在一个黑洞里,认为这一点有点愚蠢。但是,当我们提出这样的问题时,原则上它可以激励我们产生新的想法,这些想法可以将我们扩展到我们目前的理解之外。而这本身就是值得的。
我想到这样一个事实:我在这宇宙中只有非常非常少的时间,对吧?而我只有这么一点时间来问关于宇宙的问题,这很珍贵,也很奇妙。
我们甚至有机会提出这些问题,这本身就令人惊叹。你知道,当我和你提出关于宇宙的问题时,老实说,这是宇宙自问自答的方式。是的。这应该让我们理解,你知道,在一个非常深刻的基本核心层面,我只是这个辉煌宇宙中一个微不足道却又极其重要的组成部分。
本集由我,诺姆·哈森费尔德制作。我们得到了豪尔赫·贾斯特的编辑帮助,以及负责我们团队的梅雷迪思·霍德诺特的帮助。克里斯蒂安·阿亚拉负责混音和声音设计,我负责评分,梅丽莎·希尔斯负责事实核查。曼丁·阮正在梦想着阿拉斯加,而伯德·平克顿则带着她的喙式寻呼机去了加拉帕戈斯群岛。当她脚下的地面塌陷,她开始下落时,她开始听到微弱的哔哔声。
如果您对本集有任何疑问或想法,您可以发送电子邮件至[email protected]。您也可以通过加入我们的会员计划来支持该节目和所有Vox的新闻报道。您可以访问Vox.com/members注册。如果您真的非常喜欢支持我们,请在您收听的任何地方留下好评或评论。这真的对我们有很大帮助。Unexplainable是Vox Media Podcast Network的一部分,我们下周再见。
生活中充满了复杂的问题。我想知道如何判断我的牙医是否在欺骗我。在什么年龄将孩子独自留在家里是合适的或合法的?从愚蠢的到严肃的,甚至是有争议的。我能说一些可能会让我被取消的事情吗?我是约翰·库伦·希尔。
我正在Vox主持一个新的播客,它将成为您寻求答案的首选热线,解答您不知道如何回答的问题。发送语音备忘录电子邮件至[email protected]或致电1-800-618-3545。我向你保证,它比问ChatGPT更好。