我们的宇宙实在是太奇怪了。

尽管诸如量子论、相对论和太阳中心说等前瞻性理论现已被普遍接受。

科学仍在继续向我们展示，宇宙中还存在许多令人费解的现象。

10负能量(Negative Energy)（译者注：1. Casimir Plates卡西米尔盘子；2.Vacuum fluctuation，真空涨落）理论上，绝对零度−273.15°C应该是能达到的最低温度，在此温度下所有粒子运动完全停止。

但是因为在量子力学中，每个粒子都有被称为“零点能量”的最低能量；因此实际上你永远无法把东西冷却到绝对零度。

更显著的是：不但粒子有最低能量，真空也有，即“真空能量”。

只要做一个相当简单的实验，就能证明“真空能量”的存在。

在真空中放入两个金属盘子，让它们靠拢，当盘子间的距离缩小到一定程度时，它们会自动吸附在一起。

这是因为盘子间的能量只能在特定频率共振，而盘子外的真空能量几乎可以在任何频率共振。

由于盘子外的能量要大于盘子间的能量，盘子被挤压在一起。

盘子靠得越近，压力越强。

在约10纳米间距的时候，这种效应（卡西米尔效应）会产生1个大气压的压力。

因为盘子间的真空能量要低于正常的零点能量，被称为负能量。

负能量有一些不寻常的属性。

比方说，在负能量真空中，光速要比在正常真空中快。

也就是说有一天，我们可能在类似负能量的真空泡泡中以超光速飞行。

虽然理论上可能存在可穿越的虫洞，但是虫洞会在产生的瞬间即刻消失，无法保持打开的状态。

而负能量却可以用来顶住打开的可穿越虫洞。

负能量还会导致黑洞蒸发。

真空能量常被各种理论模型描述为突然产生和湮没的虚拟粒子。

因为只要粒子在产生后马上湮没就不会违背能量守恒定律。

但是，如果两个粒子在黑洞的视界产生，就有可能一个粒子从黑洞中逃逸，另一个却掉了进去。

这样它们就不可能消失，两个粒子都变成负能量。

（译者注，通常真空的粒子被认为是成对出现成对消失。

）当负能量粒子掉进黑洞，它会降低而不是增加黑洞的质量。

随着时间的推移，这样的粒子会最终导致黑洞完全蒸发。

由于最初这个理论是斯蒂芬-霍金提出的，从黑洞中逃逸的粒子被称之为霍金辐射。

这是第一个被接受的量子论和广义相对论的统一理论，也是霍金迄今为止最伟大的科学成就。

9惯性系拖拽(Frame Dragging)爱因斯坦广义相对论有一个预测：当一个巨大的物体移动时，会拖拽周围的时空，从而拉着附近的物体一起动。

不管巨物是平移还是旋转，都会如此。

虽然这种效应非常微弱，但是已经被实验证明确实存在。

2004年发起的重力探测器B实验，就是为了测量地球附近的时空扭曲。

虽然干扰源比预期要大，惯性系拖拽效应测量的不确定性为15%。

（译者注：换句话说，惯性系拖拽效应存在的可能性高达85%。

）进一步分析有望更大程度上减少测量的不确定性。

实际测量与预测结果非常接近：由于地球旋转的缘故，轨道上的探测器与地球之间的距离每年拉近2米左右。

这纯粹是由于地球的庞大体重造成周围的时空扭曲，从而产生的惯性系拖拽效应所致。

但是探测器是感觉不到这种额外加速的，因为探测器本身并没有加速，而是它所在的时空拖拽所致。

这就像拉扯桌子底下的地毯，桌子会动，但不是桌子自己在动。

（译者注：这与禅意“不是风动，而是心动”何其类似。

心扭曲了眼中看到的时空倒影，导致时空倒影中的物体跟着一起波动。

）8同时性的相对性(The relativity of simultaneity)同时性的相对性是指，两件事情同时发生与否是相对的，取决于观察者所在的方位。

这是奇特相对论的奇怪推论，对于不是发生在同一地方的任何事件都适用。

比如说，如果在火星和金星各放一束烟花，某个方位的太空旅行者可能会说它们同时发生（如果两束烟花的光线同时到达他的眼睛）；另一个太空旅行者可能会说火星上的烟花先放；其他人也许会说金星上的烟花先放。

这是因为观察者所处的方位不同造成了他们看到烟花的顺序不同，从而导致他们的看法不同。

所以每个观察者的看法都是相对的，没有人是绝对正确的。

这样一来，可能会发生一些怪事。

比如说，有人会先看到事件的结果再看到原因。

（例如，先看到炸弹爆炸再看到有人点燃引信。

）不过除非跑得比光速还快，即使你先看到了结果也来不及去改变原因。

这也是超光速旅行被认为是不可能的原因之一。

因为这与时光穿越类似，你可以在结果发生后去改变原因。

这毫无意义。

（译者注：如果你先看到炸弹爆炸，然后以超光速飞过去把引信给灭了。

这样一来，炸弹就不会爆炸了，你又如何会看到炸弹爆炸？这也是为什么有人发明了平行世界，但是平行世界问题更多，这里就不跑题了。

）7黑弦(Black String)重力和其它基本作用力如电磁力之间的关系，是物理学长期以来最引人关注的奥秘之一。

最早在1919年提出的一种理论认为：如果宇宙增加一个维度，重力仍存在前四维中（三维空间+时间）；但是其它基本作用力，则由四维空间在第五维上卷起来而自然生成。

但是由于第五维度对我们而言是隐形的，既看不见也摸不着，所以它应该是蜷曲起来的。

（译者注：这里非常难以理解，我的想法是用降维的方法来想象。

比如说假设有一个完全静止的三维空间，如果增加一个第四维度时间，把三维空间卷曲包裹起来。

那么生活在三维空间里的人是看不到时间的，而且三维空间里的一切变化其实都是由时间与空间卷曲自然引起的。

）这个理论最终产生了弦理论，且迄今仍出现在大多数弦理论的核心分析中。

由于第五维度极小，只有像粒子一样的微型物体才能在上面移动。

又由于第五维度是自我蜷曲的，这些微粒最终又会转回初始位置。

（译者注：类似于圆周运动，周而复始）但是黑洞在第五维度上就要复杂许多。

当黑洞扩展到第五维度，它就变成“黑弦”。

和正常的黑洞不同，黑弦很不稳定（这里忽略了四维黑洞其实最终会蒸发）。

多个黑洞会串在一根长长的黑弦上，和更远的黑弦连在一起，直到黑弦完全折断，留下一组黑洞为止。

这些四维黑洞会并成一个更大的黑洞。

最有趣的是，根据现在的模型，最终的黑洞是一个“裸”奇点。

也就是说它没有被视界包围，这违背了宇宙监督假设。

因为视界会阻止任何事件从奇点中逃逸，所以任何奇点都应该被视界包起来，以防奇点附近发生的时空穿越改变整个宇宙的历史。

（译者注：如果宇宙监督假说成立，那么谁来负责确保天网恢恢，疏而不漏任何“裸起点”呢？也许就是上帝、真主、我佛之类的大牛了。

）6真子（Geon）正如著名的方程式E=MC2 所示，能量与物质紧密相连。

它们的联动效应会产生重力场。

真子是一束电磁波或重力波，它的能量会产生重力场；且产生的重力场反过来又把电磁波或重力波本身约束在一定的空间内。

1955年，约翰-惠勒第一个着手研究真子。

惠勒猜测微观真子和基本粒子之间可能存在连接，甚至可能就是同一物体。

“kugelblitz” (德语“球形闪电”)是一个更极端的例子。

当强光聚拢中在一个点上，光能产生的重力变得如此之强，以致形成黑洞把光困在其中。

虽然没有任何东西能阻止“kugelblitz” (德语“球形闪电”)的形成；但是由于真子会不可避免泄漏能量而衰退，现在大家认为真子的形成只是暂时的。

不幸的是，这意味着惠勒的最初猜想是错误的，但目前还没有足够的证据能证明这一点。

（译者注：这个和波粒二象性有点关系，1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。

1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。

根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

）5科尔黑洞（Kerr Black Hole）（译者注：1. Ergosphere，能层；2. static limit，静态极限；3. outer horizon，外部视界；4. inner horizon，内部视界；5. singularity，奇点。

）大部分人熟悉的黑洞其实有一个更确切的名字：史瓦西黑洞（Schwarzschild black hole）。

这种黑洞在外部有一个视界（event horizon）充当有去无回的“极限点” （“point of no return”），在内部则有一个密度无限大的奇点。

它以卡尔-史瓦西（Karl Schwarzschild）命名。

1915年，在爱因斯坦广义相对论发布仅1个月后，史瓦西就为不旋转的球形体找到了爱因斯坦场方程的数学方案。

尽管如此，直到1963年，数学家罗伊-科尔才发现了旋转的球形体的相应方案。

因此，一个旋转的黑洞被称为科尔黑洞。

它有一些不寻常的属性。

科尔黑洞中心是不是奇点而是奇环- 由自身动量维持的一维环形。

它有两个视界（外部视界和内部视界）以及一个椭圆形的能层（ergosphere）。

由于惯性系拖拽效应（frame dragging），在能层里面时空本身与黑洞一起以超光速旋转。

当通过外部视界进入黑洞，空间路径变成时间路径。

这意味着像史瓦西黑洞一样，科尔黑洞中心必然会产生奇点。

但是穿过内部视界，时间路径又变回空间路径。

唯一的区别是时空逆转了。

这意味着奇环附近的重力变成往外推的排斥力。

实际上，除非恰巧从黑洞中心线进入，否则根本就不可能进入奇环。

此外，多个奇环还可以通过时空互相连接，因此奇环可以充当虫洞。

不过除非是奇环旋转得足够快产生的裸奇点，否则无法从另一边的黑洞出去。

通过奇环可能进入另一个时空，比如说另一个宇宙。

在那里，你可以看到光从黑洞外面进来，却看不到光从里面出去。

你甚至有可能被带到一个负宇宙（negative universe）上的“白洞”（white hole）。

不过没人知道这到底意味着什么。

（百度百科：白洞是广义相对论预言的一种与黑洞相反的特殊天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。

白洞仅仅是理论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。

其性质与黑洞正相反。

白洞有一个封闭的边界。

与黑洞不同的是，白洞内部的物质（包括辐射）可以经过边界发射到外面去，而边界外的物质却不能落到白洞里面来。

因此，白洞像一个喷泉，不断向外喷射物质和能量。

）4量子隧穿（Quantum Tunneling）（译者注：1. classical physics: climbing the hill，经典物理爬山坡；2. quantum physics: "tunneling"static limit，量子物理穿隧道。

）量子隧穿效应是指粒子能够穿过正常来说它的能量不足以通过的障碍。

它能让粒子通过不可逾越的物理障碍，或让电子不用动能就脱离原子核的吸引力。

根据量子力学，任何粒子都有一定的可能出现在宇宙的任何地方。

虽然粒子严重偏离既定轨道的概率极低。

尽管当粒子遇到一个足够小的障碍（约1-3纳米宽）时，按常理是无法逾越的，但是实际上粒子直接穿过该障碍的可能性却相当显著。

海森堡的测不准原理可以解释此现象。