黑洞中的魔鬼：宇宙之宿命。《明鏡》暢銷作家，腦洞大開的太空實驗，挑戰常識的物理謎題（簡體書）

烏爾裡希·沃爾特以宇航員的視角，以宇宙大爆炸作為起點簡述了宇宙的前世今生；並借助愛因斯坦的廣義相對論，首次以數學的方式還原在宇宙最邪惡的地方黑洞之外發生的事——時間、空間由於每個人的速度或當下所處引力場強度不同而被拉伸或壓縮。此外，沃爾特還對一些我們日常感興趣的話題進行了解答，包括平行世界的存在、與外星人的交流、登月大騙局……

烏爾裡希·沃爾特（Ulrich Walter），德國宇航員、自然科學博士、物理學家、慕尼黑工業大學空間技術學教授。1993年4月，沃爾特與其他6名宇航員一起乘坐哥倫比亞號航天飛機進入太空飛行了10天；1994年，擔任德國航天航空中心遙感數據大型項目負責人；1998年，擔任IBM開發實驗室項目經理和首席顧問；2003年3月起，沃爾特擔任慕尼黑工業大學空間技術系主任，並在空間技術和系統技術領域進行教學和研究。

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3.關於宇宙、黑洞、平行世界、外星人……所有你想知道的，全解答！

4.宇航員告訴你宇航員與太空旅行者的區別！

5.宇航員為你細說看不見的宇宙發光體——黑洞是如何被發現的。

6.人類的存在是巧合還是必然？平行世界真的存在嗎？踏上黑洞的地獄之旅，真的能延長青春嗎？作為宇航員乘坐宇宙飛船前往黑洞，有什麼不為人知的發現？不斷膨脹的宇宙還會再次坍塌嗎？一切答案盡在書中！

7.引力、暗物質、暗能量、蟲洞……讓複雜的天文知識轉化為一個個趣味盎然的小問題！

前言

宇宙像是地獄，相比之下，地球更像是一座幸福的島嶼。在太陽內部，氫原子在 4000 萬攝氏度條件下發生聚變；而在更大的恒星內部，超新星爆炸時中心溫度最高可達 100 億攝氏度——這是真正的地獄。在這一高溫條件下，恒星只有憑借自身巨大的引力維系平衡方能避免坍塌解體的命運。
然而，在堪比地獄的宇宙中最邪惡的地方當數黑洞。“黑洞”不但名字聽起來令人毛骨悚然，而且在黑洞裡發生的事亦遠超過我們的想象。為方便理解，我將在本書中把那些晦澀難懂的事物與我們熟知的事物進行比較。但現實比這要複雜得多。
以愛因斯坦的相對論為例（參見本書“愛因斯坦三部曲”三篇文章），借助該理論我們首次以數學方式還原在黑洞之外發生的事。其中包括，人們感覺時間在每個人之間的流逝速度是一致的，但其實時間會由於每個人的速度或當下所處引力場強度不同而被拉伸或壓縮。空間亦如此。尤其在黑洞附近，空間和時間被極度扭曲。我們無法想象，因為我們自己就是這個空間的一部分並隨之變形。要理解這一點，我們可以試著想象：一個平面人生活在一個星球表面內（而不是
其上！），該星球表面是彎曲的，平面人又是星球表面的一部分，所以他也是彎曲的，但他自己沒有意識到這一點，只有局外人才能察覺到他的彎曲。

黑洞，和針尖一般大小！
空間的無限彎曲，會引發一些驚人現象。太陽的體積是地球的 140 萬倍。如果把地球看作一顆豌豆，那麼太陽的直徑大約有 1 米。在這一情境下，再把 400 萬個太陽想象成一個大質量球體，此時它的直徑可達 160 米。但實際上，該球體的直徑長達 1 億千米！位於銀河系中心的黑洞的質量正好是太陽的 400 萬倍。但是黑洞周圍的空間被無限壓縮，因此並未形成一個直徑為 1 億千米、質量為太陽 400 倍的星球，而是壓縮為針尖大小的一個點。質量是太陽數十億倍的黑洞居然只有針尖那麼小！這難道不可怕嗎？直到最近幾十年，我們終於通過 ( 更 ) 小規模的實驗基本上確認空間和時間是會收縮的，這才驗證了這一驚人的事實。換言之，愛因斯坦是對的。

魔鬼般的探索之旅
同樣可怕的是，作為宇航員乘坐宇宙飛船前往黑洞。但這也許與人們想象的有所不同。人們在黑洞中會看到些什麼呢？讓我們假設，它是我們銀河系中的黑洞。從很遠的地方我們就會看到一個直徑約為太陽 17 倍大小的黑色球體。該球
體不是黑洞本身，而是它的表面，即所謂的事件視界，它遮住了黑洞中心點。這個黑色的球體是什麼？在其內部又發生了什麼？我們馬上就會看到。
此外，我們還會看到一個星環中的發光物質在很遠的地方繞著黑洞旋轉並慢慢地接近這個洞。這種物質，即被撕裂的恒星殘骸，越靠近洞，就會越明亮。大恒星在很遠的地方就會被撕裂，像地球這樣的小天體則在較遠的未來才會被撕裂。
現在一切都還好。
如果我們進入距離事件視界 2400 萬千米的軌道（大約是水星和太陽之間距離的一半），那我們就要非常小心了。因為這個距離是我們擁有一個穩定軌道的上限。在這個距離內，我們以自由落體方式繞著黑洞飛行，無須任何操作。但是我們其實幾乎是以光速飛行，平均每 12.5分鐘就會繞著黑洞飛行一圈。

進入黑洞的地獄之旅
如果我們進一步接近這個洞，我們將踏上一段不可逆轉的地獄之旅。首先我們的軌道會變得極不穩定，這意味著我們必須不斷發動引擎來維持軌道的平穩運行。如果我們不這樣做且已到達距離事件視界 600 萬千米的地方，那麼即使是
最好的驅動器也將沒有任何用處，我們將不可避免地掉入黑洞。在這個距離上，即使光都不能直線飛過黑洞，而是會繞著黑洞旋轉，約每 6.5 分鐘繞行黑洞一圈。但是，仍然有光可從黑洞中逃逸。當我們抵達事件視界時，這一切也都結束了。我們連同圍繞黑洞旋轉的一切，包括光，不管它最初是如何飛行的，都將掉入黑洞，並且再也不會被看到。這就是為什麼黑洞周圍的黑色球體看起來是黑色的。如果連光都無法逃離這個球體，那麼就不會有光從黑洞中射向觀察者的眼睛，於是該區域看起來一片漆黑。
然而，我們注意不到自己已身處黑色球體之內，因為新的光線不斷落在我們的頭頂和身側，照亮了我們的四周。隨後一切都將發生得極快，僅在幾分之一秒內，航天飛機被潮汐力撕裂，由於飛行方向上重力增加，我們的身體會被撕碎。
最後，碎片溶解成單個原子，隨之又被分解成單個基本粒子並聚集在黑洞中心，400 萬倍的太陽質量被儲存在其中並持續增長。再之後的事，我們便無從得知了。
黑洞永不滿足，隨著時間的推移，它們會變得越來越重，直到最終它們吸光宇宙中的所有物質。只不過，要到那時，還需要很久、很久，約達數十億年。在那之前，讓我們先來看看宇宙中的其他奧秘。
請您與我一起開啟一場宇宙探索之旅吧 !
烏爾裡希·沃爾特 D-2 宇航員

目錄
前言 1
太空在搖滾！ 6
宇宙是如何從無到有的？ 11
宇宙大爆炸——在此之前發生了什麼？ 12
宇宙大爆炸——在它之後發生了什麼？ 17
發現大爆炸的回聲——聳人聽聞的發現還是無事生非？ 22
我們宇宙的簡史 27
愛因斯坦的理論及其證據 31
簡說愛因斯坦的廣義相對論 32
愛因斯坦三部曲——沒有什麼比光飛得更快！ 38
愛因斯坦三部曲——雙生子悖論 43
愛因斯坦三部曲——星系是否正以超光速移動？ 49
2∶0對愛因斯坦——引力波證明相對論 54
宇宙的基礎 59
宇宙——如何為我們而生？ 60
太空中有多熱？ 66
什麼是引力？ 70
什麼是暗物質？ 75
什麼是暗能量？ 79
天體為什麼旋轉？ 83
天體為什麼自轉？ 86
簡說黑洞 90
簡說蟲洞 96
負能量可以穩定蟲洞嗎？ 101
我們平坦的宇宙有多大？ 106
空間曲線——我們的宇宙是什麼樣子的？ 111
發現類地行星，外星人在哪裡？ 117
我們海洋中的水從何而來？ 123
宇宙的終結——宇宙大撕裂 127
萬物的終結——假真空？ 131
平行世界存在嗎？——弦理論 135
平行世界存在嗎？——實驗 140
我們何以是我們且只能是我們？ 145
人擇原理 146
在宇宙的家中 152
我們在宇宙中是否孤獨？ 158
外星人在哪裡？ 163
我們並不孤單！ 170
外星人長什麼樣？ 175
為什麼十年內出現外星人存在的證據是完全不可能的？ 186
外星人入侵的“真實”情況 192
為什麼我們永遠不會和外星人交流？ 198
“您現在正在離開地球”——我們的太陽系 205
我們登陸過月球嗎？——登月大騙局的起源 206
我們登陸過月球嗎？——顯然是的！ 210
誰擁有月球？ 221
給自作聰明者的小貼士 226
火星地球化 227
第一次載人火星任務何時到來？ 232
火星一號任務——這是什麼？ 238
美國國家航空航天局的火星計劃——從阿波羅計劃到今天的
起起伏伏 245
您應該記下 2048 年 8 月 2 日，因為 251
一位宇航員對《火星救援》的看法 258
冥王星的神奇世界 266
提示 274
作者簡介 276

太空公司是如何賺錢的？
然而，如按照國際標準，這一徽章毫無價值（參見“誰擁有月球？”一節），就像你可以從美國人丹尼斯·霍普（Dennis Hope）那裡購買月球上的土地並獲得土地證書一樣。根據美國法律，這並沒有問題。但是根據國際共識，即《外空條約》（Outer Space Treaty），地球以外的領土主張都是無效的。
我收到過那些購買此類太空旅遊的太空遊客發來的憤怒郵件，他們作為太空遊客進入了太空幾分鐘並獲得了“宇航員之翼”徽章作為回報，但是他們仍然不算宇航員，不被太空探索者協會所認可接納。可見，太空探索者協會的要求確實非常嚴格。

成為一名遊客宇航員的成本
當然，也有太空遊客去過國際空間站並進行了多次繞地飛行，他們也因此成了太空探索者協會會員。2015 年就有兩位太空遊客，美麗的阿努什·安薩裡（Anoushi Ansari）和富有的理乍得·加裡奧特（Richard Garrioto），成為協會會員。值得一提的是，理乍得·加裡奧特正是著名的阿波羅宇航員歐文·加裡奧特的兒子。歐文·加裡奧特還一直出席太空探索者協會的所有會議。加裡奧特一家總是以兩對夫妻組成四人組出席太空探索者協會會議。此外，金錢對於國際空間站的遊客來說也很重要，因為目前飛往那裡要花費 4500 萬美元。能用零花錢就可購買太空飛行的人是讓人羨慕的。然而，成為一名專業的宇航員並且不用為太空飛行支付任何費用也是不錯的。
太空探索者協會的傳統是在執行過載人航天飛行任務的宇航員所在國家舉辦會議。2015 年，太空探索者協會宇航員克裡斯特·富格萊桑（Christer Fuglesang）應邀前往瑞典。我們於 9 月 20 日在斯德哥爾摩大酒店相聚，會議持續了四天，其間我們包下了整個第六層樓。會議日程包括參觀瑞典皇家理工學院，我們在那裡和學生們就與太空相關的諸多課題展開討論；在酒店對面的城堡中，卡爾·古斯塔夫國王及其女兒維多利亞公主接見了我們並與我們握手致意；此外我們還完成了年度任務中最重要的部分——社區日。