天才一秒记住【热天中文网】地址：https://www.rtzw.net
接近它最大极限的旋转黑洞被称为极端克尔黑洞。
如果你试图加速一个黑洞的旋转来制造一个极端克尔黑洞，方法是朝它射入高速旋转的物质（也就是搅拌一下），最后旋转黑洞产生的离心力甚至会阻止物质进入事件视界。
离旋转黑洞的事件视界稍微远一点的地方是另一个重要的数学界面，被称为稳态极限面。
如果某个大质量物体的自旋不为零，那么在其稳态极限面内就不存在静止的观察者，这叫作对惯性参考系的拖曳：稳态极限面以内的每个可实现的参考系都必须旋转。
在这个界面内，空间旋转得非常快，以至于光本身也必须与黑洞一起旋转，而不能保持静止。
稳态极限面和事件视界之间的这个区域被称为能层，但很令人困惑的是能层并不是球形的[5]，如图10所示。
在赤道方向上，能层要比事件视界大得多，但在两极方向上能层与事件视界的半径相同。
这导致了能层的形状是扁球形的，类似没有梗的加拉戴尔南瓜。
能层的前两个音节来自希腊语中的名词érgon，它与“工作”
或“能量”
有关[比如“人体工程学（ergonomics）”
一词]，旧的能量单位尔格（erg）也来源于此。
值得注意的是，希腊语中还有一个表示围绕和远离的动词ergo，也很符合能层的性质。
也许这就是在给这个旋转黑洞周围的区域起名并推广开来时，罗杰·彭罗斯（RogerPenrose）和季米特里奥斯·赫里斯托祖卢（DemetriosChristodoulou）脑海中的依据。
能层的重要之处在于在这个区域里能够从黑洞中提取能量。
图10 史瓦西（静止）黑洞和克尔（旋转）黑洞周围不同的界面[在常用的“博耶-林德奎斯特（Boyer-Lindquist）”
坐标中表示]
由于在能层内的空间在旋转，这部分空间内的物质粒子也被迫转动。
因此，在这个空间旋转中存储了可观的转动能，这是一件非常重要的事情，而我们将在第8章中重新讨论它。
白洞和虫洞
广义相对论的爱因斯坦场方程非常丰富多彩，可选择不同的解来描述各种弯曲时空的版本。
这是几乎取之不尽的平行宇宙的来源，可以提供给宇宙学家描述和思考。
我们实际居住的宇宙是哪种类型只能通过观察决定（如果可行的话）。
但这并不能阻止理论物理学家利用爱因斯坦场方程找到各种有趣的解。
数学物理学家梦寐以求的有趣物体之一就是所谓的白洞。
白洞表现得就像一个黑洞，但时间是倒流的（可以想象一部倒放的电影）。
物质并非被吸入，而是被喷出。
事件视界不再是你永远无法逃脱的区域，恰恰相反，它标志着任何东西都无法进入的区域。
一旦物质从白洞中出来，它就永远不能再返回那里了——它的整个未来都在外面。
正如我们在第6章中看到的那样，黑洞是由坍缩的恒星形成的，并且依据量子力学理论最终会形成霍金辐射（见第5章）。
另一方面，白洞只能源自于因某种原因自发聚集成的黑洞的辐射。
我们很难理解这在现实中是如何发生的，而且道格拉斯·厄德利（DouglasEardley）已经证明了白洞本质上是不稳定的。
当爱因斯坦和他的学生内森·罗森（NathanRosen）在20世纪30年代研究爱因斯坦场方程时，他们发现了一个有趣的解。
如果一个时空区域弯曲得足够厉害，也就是说它折叠得足够厉害，时空中两个之前被分开很远的部分就可以如图11所示，通过一座小桥或者说虫洞连接起来。
对于那些希望让人类在宇宙舞台上大展拳脚的作家来说，恒星和星系之间的遥远距离一直是件烦心事，而虫洞（也称为爱因斯坦-罗森桥）则为作家提供了一个完美的推动情节的工具，让他们可以把英雄和反派传送到不同的地方。
这个数学上的发明对于科幻小说作家来说绝对是一个福音，因为它为穿越太空中遥远的距离提供了一种便捷的手段，从理论上支持了各种高度虚构的和难以置信的飞行器。
但回过头来，我们还没有观测到任何表明我们的宇宙中存在虫洞的证据。
本章未完，请点击下一章继续阅读！若浏览器显示没有新章节了，请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单，退出阅读模式即可，谢谢！