黑洞将会通向那里?能够异国出口

倘若能够穿越黑洞,你会去去那里?会有什么期待着你?倘若你能坦然无恙地回来,又能讲述什么趣味的故事呢?一切这些题目都能够用一句轻易的话来回答,那就是“谁清新呢?”在科学技术扶摇直上的今天,黑洞的稀奇照样深邃莫测。落入事件视界之后,实际上就是越过了一层屏障。一旦有人失踪下去,就再也不克把新闻传回来了,他们会被重大的引力撕成碎片。以是理论上,任何穿过事件视界的人不会去去任何地方。

这听首来犹如是一个令人死心和不起劲的答案,但其实也在预料之中。喜欢因斯坦的广义相对论将时空与引力作用有关首来,预言了黑洞的存在,后来的钻研外明,黑洞是由质量有余大的恒星物化亡所产生的。恒星物化亡之后,会留下一个幼而致密的残余中央,倘若这个中央的质量约为太阳的三倍以上,那么引力就会使其坍缩,成为一个点,称为“奇点”(又称引力奇点或时空奇点),这是一个体积无限幼、密度无限大、引力无限大、时空弯率无限大的点,被认为是黑洞的中央。

由此产生的黑洞具有极其壮大的引力,甚至连光线都无法逃行。因此,倘若你发现本身处于事件视界时,你就注定无处可逃。德国天文学家卡尔•史瓦西(Karl Schwarzschild)计算得出,倘若某天体的通盘质量压缩到很幼的“引力半径”之内,那么其一切物质、能量(包括光线)都将被引力囚禁在内。从外界望,这镇日体就是绝对黑黑的存在,也就是黑洞。事件视界就是黑洞周围的时空弯隔界线,光和物质只能向内议定事件视界。按照梅西的说法,潮汐力会把你的身体缩成原子链的方法(也被称为“意大利面化”),并最后会在奇点处被压碎。你也许会想在黑洞的另一端逃出来,但这犹如十足是幻想。

那么,虫洞呢?

众年来,科学家不息在钻研黑洞成为虫洞的能够性,是否能通去其他星系。正如一些人所说,黑洞甚至能够是通去另一个宇宙的路径。

云云的思想已经流传了一段时间。1935年,喜欢因斯坦与内森·罗森(Nathan Rosen)配相符竖立了连接时空中两个迥异点的虫洞(又称喜欢因斯坦-罗森桥)伪说。但在20世纪80年代,物理学家基普·索恩(Kip Thorne)发首了一个商议,试图晓畅一个物体能否以物理手段穿过虫洞。这一商议为虫洞理论开辟了一些新的周围。索恩是钻研喜欢因斯坦广义相对论天体物理学含义的世界顶尖行家之一。梅西说:“当吾照样个孩子的时候,最先让吾对物理学产生了趣味的,就是基普·索恩那本关于虫洞的畅销书。”然而,虫洞犹如并不存在。

原形上,索恩在他的《星际穿越》(The Science of Interstellar)一书中写道,“吾们的宇宙中异国任何物体会随着年龄的添进而变成虫洞。”索恩向益莱坞电影《星际穿越》(Interstellar)的制作团队挑供了专科提出。索恩外示,穿越虫洞云云的理论性通道,很能够仍是科幻情节,而且异国切实的证据外明,黑洞会批准云云的通道存在。

但是,题目在于吾们无法近距离亲眼望到黑洞。吾们甚至不克拍摄黑洞内发生的任何事情, 利来娱乐官网_利老国际老牌网由于光不克逃离黑洞的重大引力,照相机就什么也拍不到。按照现在的理论,任何穿过事件视界的东西都会被轻易地添补到黑洞中。而且,由于时间在挨近这一面界的地方会发生扭弯,这一过程犹如将极其缓慢地发生,因此吾们不会很快获得结论。

“吾认为标准的说法是,它们导致了时间的完结,”哈佛大学天文学和物理学教授道格拉斯·芬克贝纳(Douglas Finkbeiner)说,“遥远的不益看察者不会望到他们的宇航员良朋失踪进黑洞。当他们挨近事件视界时,只会变得更红、更黑(由于引力红移)。但实际上,他的良朋已经失踪进了黑洞,到了一个超越‘永久’的地方。不论这个‘永久’是什么意思。”

能够黑洞会通向白洞

自然,倘若黑洞切实指向星系或宇宙的另一片面,那么在另一面,能够就存在性质与之相逆的东西。这能够是一个白洞吗?这是1964年俄罗斯宇宙学家伊戈尔·诺维科夫(Igor Novikov)在1964年挑出的概念。诺维科夫挑出,黑洞与存在于以前的白洞相连。与黑洞迥异,物质和光线无法进入白洞,但能够从这暂时空区域脱离。

科学家不息在追求黑洞和白洞之间的湮没有关。2014年,物理学家卡洛·罗维里(Carlo Rovelli)和哈尔·哈格德(Hal M。 Haggard)在《物理评论D》(Physical Review D)杂志上发外论文称,“在有限的时空区域之外,存在一个已足喜欢因斯坦方程的经典度规。而在这个有限的时空区域内,物质坍缩成黑洞,然后出现在一个白洞中。”换句话说,一切被黑洞吞噬的物质都有能够被喷出,凯发国际当黑洞物化亡时,它们能够就变成了白洞。

黑洞非但不会损坏它所接收的新闻,逆而能够会停留坍缩。黑洞能够会经历量子逆弹,让新闻逃逸。倘若是云云的话,前剑桥大学宇宙学家、理论物理学家斯蒂芬·霍金的一个不益看点也许就能找到一些线索。在上世纪70年代,霍金追求了黑洞因量子涨落而开释粒子和辐射(炎能)的能够性。

芬克贝纳指出,霍金认为黑洞不会永久存在。在1976年发外于《物理评论D》的论文中,霍金计算出,辐射会导致黑洞失踪能量,进而缩短并消逝。另一方面,他声称辐射出来的粒子将是随机的,不包含黑洞内部的新闻,导致其中的新闻将永久消逝。

这意味着,霍金的不益看点与量子理论相悖。量子理论认为,新闻不克被损坏。物理学认为,新闻正变得越来越难以找到,由于一旦丢失,就不能够清新以前或异日。霍金的思想导致了“黑洞新闻佯谬”(black hole information paradox),永久以来不息困扰着科学家。有些人认为霍金十足错了,而霍金本人甚至在2004年都柏林的一次科学会议上宣称,他犯了一个舛讹。

那么,吾们是否要回到黑洞议定白洞来发出内部新闻的概念呢?能够吧。在2013年发外在《物理评论快报》(Physical Review Letters)的钻研中,美国路易斯安那州立大学的豪尔赫·普林(Jorge Pullin)等钻研者将圈量子引力论行使于黑洞,发现引力会朝着黑洞中央的倾向添补,但会缩短并撞开进入宇宙另一区域的任何物质。这些效果为黑洞行为“传送门”的不益看点挑供了额外的证据。在这项钻研中,奇点并不存在,因此不会形成一个不可逾越的屏障。这也意味着,新闻不会消逝。

能够黑洞异国出口

然而,物理学家艾哈迈德·阿姆黑利、唐纳德·马若夫、约瑟夫·波尔钦斯基和詹姆斯·苏利照样置信霍金的理论是有道理的。他们钻研的理论后来被称为“AMPS火墙”(或黑洞火墙)伪说。按照他们的计算,量子力学能够有效地将事件视界变成重大的火墙,任何与之接触的物体都会在转瞬燃烧。从这个意义上说,黑洞异国出口,由于异国任何东西能进入黑洞。

然而,这忤逆了喜欢因斯坦的广义相对论。倘若有人能跨越事件视界,那他实际上不该该感到任何很大的难得,由于一个物体将处于解放落体状态,按照等效原理,这个物体(或人)不会感受到引力的极端影响。这一不益看点能够按照宇宙中其他地方存在的物理定律,但即使不违背喜欢因斯坦的广义相对论,它也会损坏量子场论,或者外明新闻能够会丢失。

一个不确定的黑洞

让吾们再说回霍金。2014年,他发外了一项钻研,在其中避开了事件视界的存在,认为引力坍缩会产生一个“外面视界”。这个视界将会使试图脱离黑洞中央的光线悬浮首来,并会不息“一段时间”。在他的重新思考中,外面视界暂时保留了物质和能量,之后才会接收和开释它们。这栽注释最相符量子理论——量子理论认为新闻不克被损坏——而且,倘若被证实,就将意味着任何东西都能够从黑洞中逃逸。

霍金甚至说黑洞能够根本不存在。“黑洞答该被重新定义为引力场的亚稳态奴役态,”他写道。这边不会有奇点,固然外面视界会由于引力而向内移行,但它永久不会到达中央,并被相符并成一个致密的物体。然而,黑洞开释的任何东西都将不会是被吞噬的新闻方法。吾们不能够议定不益看察效果来判定发生了什么,而效果本身就是题目。

有一件事是一定的,在异日很长一段时间内,关于黑洞的谜团将吞噬更众的科学钻研时间。有物理学家比来挑出,黑物质能够由黑洞挥发后的残余片面构成。2018年,霍金物化前末了一篇黑洞论文公布,题名为《黑洞熵与柔毛发》。文中描述了零能量粒子如何脱离事件视界,并不再返回。这个不益看点外明,新闻并不是消逝,而是被捕获。

然而,这与物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒挑出的“无毛定理”相悖。该定理的基础是,两个黑洞对不益看察者来说是无法分辨的,由于黑洞只有质量、角行量和电荷这三个不克编委电磁辐射的守恒量,其他新闻都丧失了。霍金的不益看点引首了科学家们的商议,但能够想见,想要晓畅黑洞原形通向何方,吾们还有很长的路要行。

黑洞将会通向那里?能够异国出口

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posted @ 19-10-02 10:25 作者:admin  阅读:

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