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新的黑洞猜想:未来可能再次抛弃专注的事物_高鹰生殖中心

来源: 新华社
07:31:38

六道新的黑洞猜想:未来可能再次抛弃专注的事物

重生之贼行天下

    北京时间,12月20日,新闻,黑洞是宇宙中最神秘的事物之一,它们的时空结构如此扭曲以至于光无法逃逸。根据爱因斯坦的广义相对论,在黑洞的中心有一个奇点,许多恒星的质量被压缩到接近于零的体积。然而,12月10日发表在《物理评论快报》和《物理评论D》上的两篇论文可能导致科学家重新思考我们对黑洞的理解。在这篇论文中,研究人员指出,黑洞可能不会永远存在,我们对其性质和中心的猜测可能完全错误。长期以来,天文学家和物理学家一直认为爱因斯坦物理学的边界是错误的。如果一个物体有质量,但没有提到,它有无限的密度。此外,尽管研究人员有时提到“无穷大”这个词,但类似的“无穷大”在自然界中并不存在。相反,当你在真正的物理问题中遇到“无穷大”或“无穷大”时,真正的意思是你已经将数学方法从它们的应用中推出来了。你需要新的数学。这样的例子并不少见。牛顿引力定律指出,引力的大小与质量的乘积成正比,与距离的平方成反比。因此,如果你把球从地球上拿开,它会“感觉到”一定的重量;然后,当你把球放在离地球近的地方,重量会逐渐增加。把重力定律方程推到极限,也就是说,当你把球无限靠近地球中心时,理论上它就会受到无限重力的影响。然而,情况并非如此。牛顿引力定律不再适用于当你移动物体接近地球表面时。你必须考虑地球质量的实际分布,这意味着你需要使用更复杂的方程来预测不同的结果。类似地,当爱因斯坦的广义相对论预测在黑洞的中心存在无限密集的奇点时,情况就不大可能如此。在非常小的尺度上,科学家需要引入一种新的引力理论,叫做“量子引力”。简言之,量子引力的意思是“最小尺度上的引力”,但这个术语并不代表一个特定的理论。然而,科学家们已经提出了一些具体的理论建议来描述微观中的引力作用。一个建议叫做环量子引力。环形量子引力在数学上已经明确定义。它把时空结构描述为自旋网络的格子,并随时间演化。自旋网络只是一个描述粒子和场如何相互作用的数学公式。从更实际的观点来看,环形量子引力理论预言时空是量子化的,并且可能存在一个最小的时间或空间单位,这使得时空结构不可能进一步细分。奇点还是白洞?圈量子引力理论是一个很难处理的数学理论,它阻止了研究人员对黑洞内部进行可测试的预测。然而,宾夕法尼亚州立大学的Abhay Ashtekar和Javier Olmedo以及路易斯安那州立大学的Parampreet Singh将环量子引力理论应用于黑洞中心。他们声称这些结果表明不存在奇点。他们的计算预言时空在黑洞中心附近会强烈弯曲,因此,未来时空将进入具有“白洞”结构的区域。所谓的“白洞”就像一个方向相反的黑洞。它不像黑洞一样吞噬物质,而是把物质喷射出来。我们也许可以用另一种方式想象他们的预测。众所周知,在强引力场中时间会减慢,黑洞拥有宇宙中最强的引力场。因此,我们可以用物质进入黑洞并投射到宇宙中时“反弹”来解释这项新的研究。因为黑洞中心附近的时间非常慢,这种“反弹”过程需要很多时间。如果研究人员是正确的,那么在遥远的将来,科学家们可能会发现黑洞今天在哪里,在那里物质将继续喷发并传播到整个宇宙。当然,在理论科学中,研究人员提出了许多有趣的和引人注目的想法,但后来被事实所否定。这份新工作也是如此。找到这些理论观点的实验支持是很重要的。尽管可能性很小,但仍然存在。科学家们已经观察到太空中一些非常高能量的现象,但还没有完全解释它们。一个是影响地球大气的高能宇宙射线,另一个是所谓的“快速无线电爆发”。快速无线电爆发也是一种高能天体物理现象,指在遥远的宇宙中突然发生并持续很短时间的短而猛烈的无线电爆发。至少原则上,这两种现象可能是黑洞变成白洞的迹象。显然现在接受这个有趣的新想法还为时过早。相反,要审慎地看到如何展开外加环量子引力的计算。如果这些预测改进并开始更适用于无法解释的天文现象,新的结果将不仅解释量子引力的原理,而且将重塑我们对宇宙过去和未来的理解。

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