在12月的“如何（分7步）在宇宙终结中幸存下来”一文中，物理学家加来道雄描述了当我们的宇宙时间耗尽时，未来文明如何开辟通往另一个宇宙的道路。他的宇宙终结生存指南引发了读者许多富有洞察力的来信和问题。我们向加来提出了其中一些问题。他的回答如下。
全名：Richard Shelton
年龄: 44
性别：男
地点：路易斯安那州新奥尔良
问题：随着宇宙的膨胀，那些常数会改变吗？例如，e、π、c和h都会因为膨胀而改变吗？如果会，在何种程度的改变下，生命会因为物理过程的变化而变得不可能？
加来回应：目前，物理学家中存在一些关于这些常数可能随时间变化的猜测。数学常数，如e和π，不会改变，但G（牛顿常数）、h（普朗克常数）和c（光速）可能会改变。多年前，诺贝尔奖得主保罗·狄拉克曾推测G可能在宇宙时间尺度上发生变化。最近，有一些数据（备受争议）表明c可能随时间变化，这反过来催生了一小批试图修改爱因斯坦狭义相对论的论文。我个人对此保持谨慎。到目前为止，还没有确凿的实验证据表明基本常数随时间变化。从理论上讲，弦理论（主要的“万物理论”）预测这些常数在基本层面上不会改变。尽管我对改变基本常数持怀疑态度，但物理学家应该始终对“疯狂”的想法持开放态度，因为有一天其中一个可能就是正确的。
然而，如果某些基本常数发生变化，我们所知的生命可能就不可能存在了。例如，G和核力发生轻微变化，可能导致恒星过快燃尽，无法形成行星和生命；或者原子核可能不稳定，从而导致我们身体的原子瓦解。这就是人择原理，即基本常数似乎经过精细调整以允许生命存在。即使轻微改变它们，生命也会变得不可能。
全名：Grant Walker
电子邮件：gwcarpenter53@hotmail.com
年龄: 14
性别：男
地点：肯塔基州
问题：科学家们对黑洞的物理形态究竟达成了一致意见吗？我看过许多模型，它们都显示一个平面，黑洞沉入其中，看起来像平面上的一个形状奇特的洞。这让我很困惑，因为我知道空间不是一个平面。黑洞更像是一个空间中的奇点，一切都被吸入其中，形状接近一个球体吗？还是科学家们将这些模型视为通往其他维度的门户？
加来回应：你说的没错，黑洞的流行描绘——一个中心有一个下沉洞的平面——是不准确的。电影制作者忘记了这种漏斗状的黑洞只是我们物理学家用来描述弯曲空间的教学工具，而弯曲空间很难直观地展现。
对于非旋转黑洞，最现实的描述可能是一个黑球体。该球体代表事件视界，即无法返回的点。球体内部可能有一个微小的点，即黑洞本身。对于旋转黑洞，黑洞本身可能是一个旋转中子的环，由于离心力而不会坍缩。然后该环被事件视界包围。
关于穿过环后会发生什么，存在争议。由于环内引力是有限的，从数学上讲，你将通过虫洞坠出我们的宇宙，进入一个平行宇宙。事实上，每次你穿过环，你都会进入一个新的平行宇宙。然而，关于你是否真的能穿过环存在争议。一些物理学家认为，当你进入虫洞时，虫洞可能会关闭，或者你可能会被辐射效应杀死。这仍然是一个悬而未决的问题。
全名：Matthew Rhoda
电子邮件：ook19@hotmail.com
年龄: 17
性别：男
地点：德克萨斯州
问题：超空间究竟是什么，如何才能进入它？
能否也给我概述一下量子“空间泡沫”？
加来回应：简单来说，超空间是超越我们所熟悉的三维空间和一维时间的更高维时空。到目前为止，绝对没有证据证明超空间的存在，尽管超空间为我们提供了统一自然界力的最引人注目的方法。目前，全球几家物理实验室正在进行实验，以证明或反驳这些更高维度的存在。
从理论上讲，在一种叫做M理论的理论中，宇宙可以被看作是漂浮在11维超空间中的“膜”。这意味着可能存在其他膜宇宙，它们也漂浮在11维超空间中。
时空泡沫只是在非常小的距离，即普朗克距离或10的负33次方厘米处，时空的粒状结构。在这些微小的距离上，我们相信时空会变得像泡沫一样，出现微小的气泡和孔洞。这些气泡是“婴儿宇宙”，而孔洞是连接我们的宇宙和另一个平行宇宙的虫洞。到目前为止，我们的仪器太原始，无法探测这些微小的距离。有些人认为，一个先进的文明也许能够抓住泡沫中的一个孔洞并将其拉伸，从而为我们提供一个可能连接空间和时间中两个点的虫洞，尽管这仍然是推测。
全名：Jesse Franklin Wade
电子邮件：ches2go@comcast.net
年龄: 67
性别：男
地点：弗吉尼亚州里士满
问题：如果我进入一个平行宇宙，我身体里的原子会因为我“相位失调”而变成能量吗？
加来回应：我们是否能进入平行宇宙尚不清楚。然而，如果能，其动力学取决于我们进入它的具体方式。例如，如果这个平行宇宙是通过暴胀理论的“假真空”打开的，那么新宇宙将基于一个不同的真空，可能具有危险的特性；也就是说，我们身体中的质子和中子可能不稳定，我们身体中的原子会瓦解。或者，如果我们通过克尔黑洞进入平行宇宙，那么我们进入虫洞后是否会被摧毁尚不清楚。另一方面，可能找到与我们非常相似的假真空，或者建造足够的屏蔽以使通过爱因斯坦-罗森桥的旅程成为可能。这些以及平行宇宙的许多其他迷人特性，都在我的最新著作《平行世界》（Doubleday出版社）中进行了讨论，该书于一月上市。在那本书中，我推测任何面临最终“大冻结”将摧毁宇宙的先进文明，都必然会利用统一场论并打开通往一个更温暖的相邻平行宇宙的门户。
全名：Chris Soyars
年龄: 19
性别：男
问题：如何制造比原子还小的纳米机器人？纳米机器人不也是由原子构成的吗？即使可能，如何缩小分子结构的DNA？我闻到了随意推测的味道！
加来回应：当然，纳米机器人不可能比原子小。然而，如果一个单一的复杂原子纳米机器人能够穿过虫洞，那么重建我们DNA所需的所有其他信息就根本不需要是分子形式的。例如，一个III型文明可以通过虫洞发送信息（以伽马射线脉冲或亚原子粒子的形式），向另一侧的纳米机器人提供详细指令，说明如何重建必要的DNA以复活整个文明。由于信息可以由亚原子粒子和光子携带，因此DNA分子本身不需要通过虫洞传输。当然，所有这些都纯属推测，但据我们所知，物理定律中并没有禁止这一点。
全名：Joseph J. Senderak
电子邮件：jsenderak@novacon.net
地点：伊利诺伊州肖姆堡
问题：关于“如何度过宇宙末日”中描述负物质的文章很有趣。这种化合物自20世纪60年代以来就已经为人所知。任何看过《洛奇和布尔温克尔卡通片》的人都会知道它叫“upsidaisium”。
加来回应：负物质在许多科幻故事中（因为它具有反重力特性）甚至卡通片中都有出现。“向上坠落”的任何东西都符合负物质的条件。不幸的是，在真实物理学领域，还没有人发现任何负物质（事实上，它在数十亿年前就会被地球排出），但其重要性很高。任何发现负物质的人都必将赢得诺贝尔奖。另外，请记住，负物质是时间机器的基本成分。
全名：Scott Jackson
地点：加利福尼亚州欧文
问题：在《看见那看不见的》（十二月刊）中，E. L. Doctorow 讨论了科学与不可理解事物之间的界限。随后，在《如何度过宇宙的终结》中，加来道雄讨论了无限平行宇宙理论。问题是：无限的概念属于科学领域还是不可理解事物领域？也就是说，它位于界限的哪一边？
加来回应：你提出了一些困难的神学和认识论问题！就我个人而言，原则上一切都是可知。我们不可能了解宇宙的所有真相，但我们可以，只要有足够的时间，无限接近。例如，我们在物理学中看到的一些无限实际上是一种幻觉，是由我们有缺陷的数学和物理学造成的。例如，相对论电子的量子理论曾被认为充满了无限的难题，但费曼、施温格和朝永振一郎因展示了如何消除量子场论中的无限而获得了诺贝尔奖。同样，我们在广义相对论中发现的奇点，例如黑洞和大爆炸，实际上是爱因斯坦理论在这些极端点失效造成的，这预示着需要一个更高层次的理论，例如弦理论。其他无限，例如多元宇宙中无限数量的宇宙，也许是真实和物理的，不能通过巧妙的数学方法消除。当然，我们永远无法了解这些无限数量的宇宙的一切（了解我们自己宇宙的真相已经够难了！），但我个人认为，如果理论是正确的并且我们有足够的时间，我们也可以接近了解它们。总而言之：我认为，只要有足够的时间和耐心，我们就能无限接近了解所谓的“不可理解”的一切物理方面。
全名：Robert J. Rorden
地点：加利福尼亚州洛斯阿尔托斯
问题：在您2004年12月号的杂志中，加来道雄主张通过黑洞发送探测器。以下是对该项目的一些评论。我相信已知最近的黑洞位于我们银河系的中心附近，距离我们约50,000光年。如果我们建造一个能加速到光速70%的探测器（非常昂贵），它可以在大约71,000年内完成旅程。信号在发射后还需要50,000到121,000年才能返回。我们能制造一台在太空71,000年后仍然能工作的机器吗，包括数千年的强电离辐射？会有人监听吗？考虑到人类集体疯狂（战争）的倾向，人类甚至还会存在吗？
加来回应：在我们附近已经发现了恒星黑洞，所以我们不需要跋涉25,000光年左右到达银河系中心（那里有一个重达300万太阳质量的巨大黑洞）。但你正确地得出结论，对于我们这样的0型文明来说，与发送到黑洞的探测器进行通信是不切实际的。我的观点是，一个III型文明，可能比我们先进10万到100万年，早已绘制出银河系的大部分地图。考虑到这些巨大的时间尺度，他们将有足够的时间向整个银河系发送数万亿个自我复制的机器人探测器（像病毒群一样呈指数级增长），以定位所有邻近的黑洞，即使是以亚光速旅行。此外，III型文明可能，根据定义，具有操纵普朗克能量（10的190亿电子伏特）的能力，因此他们可能能够创建虫洞来访问银河系遥远的部分。总之，对于我们这样的0型文明来说不可能的事情，对于III型文明来说可能就像儿戏。
全名：Jonathan Eziquiel-Shriro
地点：佛罗里达州圣奥古斯丁
问题：我阅读了十二月刊关于逃离正在终结的宇宙的文章，其中一个小细节因其遗漏而引起了我的注意。实际上它并非真正遗漏，只是可能被忽视了其重要性。第七种逃离宇宙的选择——使用纳米机器人——谈到在另一边重新创造一切，基本上是通过机器将信息通过虫洞发送。也许我假设得过于天真，但信息不就是我们和任何三型文明逃离所需要的全部吗？最大的担忧似乎是信息是否能在虫洞之旅中幸存下来的未知性。如果它能以某种方式幸存，也许所描述的方法之一就足够了；例如，只需发送原始数据并通过它在另一端重新组合。也许三型文明不需要机器或设备来促进信息传播。也许三型文明的真正力量在于使所有的历史和时间本身成为一个奇点，它可以将其发送到它想去的地方。
我脑海中出现的另一个想法是，一个三型文明可能不会像我们一样经历时间，而是可能将所有时间体验为一个瞬间。终极的力量驾驭难道不会让一个文明提升其对维度的理解，并可能超越我们目前的能力吗？我倾向于相信，三型文明的本质及其发电能力创造了远超我们存在范围的可能性。即使是一型文明也将拥有我们今天无法想象的力量。这往往使我得出目前无法想象的结论，即三型文明的成员可能会变得超脱肉体，不再需要物理身体来定义他们。
如果情况是这样，那不就从根本上改变了逃离我们宇宙的必要性吗？也许拥有强大到可以存在于超越我们物理宇宙限制的更高层面的能力，意味着这样的文明已经能够随意地定期“跳跃”于各个宇宙之间——它们不再受我们任何规则的束缚。“逃离”可能只是对我们和我们相对有限的感知能力有用的一个词。
然而，我们目前正处于一型文明的初期阶段。许多进展似乎都依赖于芯片、计算和入门级量子力学的潜力。这些都是令人兴奋的东西，但要吃完这顿大餐，我们能看到第二道菜就不错了。
加来回应：你说的没错，关键在于信息要通过虫洞发送到邻近的平行宇宙。然而，信息必须以实用、坚固、能自我复制的形式出现。例如，简单地通过虫洞发送电脑磁带或数字代码是不会成功的。必要的是发送一个能自我复制的探测器，它能创造出数万亿个自己的副本，其中包含足够的信息来重新克隆整个文明。换句话说，我们除了软件还需要硬件。
全名：Keith Salvas
地点：加利福尼亚州西米谷
问题：我非常喜欢您关于“如何度过宇宙末日”的文章。然而，我最近参加了一次关于超大质量黑洞的讲座，我发现其中一个理论中似乎存在矛盾，使得穿越这样的地方变得不可能。根据该理论，如果我能进入事件视界，然后在一个固定点测量空间的周长，通过除以2π，我应该得到到奇点的半径。如果我再靠近一点，进行类似的测量，我应该得到一个半径，将其加上我从第一个点行进的距离，应该等于第一个半径。但是该理论指出，这两个测量的总和将大于几何上可能的，因为黑洞会拉伸空间。所以矛盾来了：如果奇点，根据定义是无体积的质量，拉伸空间，那么我越靠近它，空间被拉伸得越多。因此，几何上的一英寸可能是一英里，再往内一英寸可能是10英里，以此类推。这意味着我越靠近黑洞，空间被拉伸得越多，以至于我越靠近它，它就变得越远。结论是我永远无法到达黑洞本身，因为空间在奇点处被无限拉伸。这使得黑洞也成为一个微型宇宙，或者一个宇宙内外翻转的地方。您对这个明显的问题有什么看法？
加来回应：是的，当你接近黑洞时，时空会发生严重的扭曲，但这些扭曲主要是在远处观察你坠入黑洞的人才能看到。如果你不幸坠入恒星黑洞，你将穿过事件视界，可能在眨眼之间撞入黑洞本身。从你的角度来看，死亡是仁慈而迅速的。然而，对于一个观察者来说，他会看到完全不同的景象。由于光线在到达观察者时被拉伸和红移，你会觉得时间在变慢。你会被撕裂，仿佛在慢动作中移动。你似乎需要数千年才能不可避免地到达事件视界附近。
