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文章作者:lili | 2016-10-15
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  黑洞是爱因斯坦的狭义相对论所预言的一种时空区域,这里引力足够强,任何掉落进黑洞的物质,包含光,都没法从中逃逸出去。迷信家发明,当一个比较大年夜的恒星熄灭掉落本身一切的燃料后,外部就没有足够的能量去抵抗本身的引力,这时候恒星就会在本身引力感化下坍缩为一个黑洞。既然没有任何力去阻拦其持续坍缩,那么黑洞中间终究会构成一个具有没有穷大年夜密度的奇点。一切的物理定律在奇点处都邑掉效,由于我们的实际是没法处理无穷大年夜的成绩的,所以我们也无从知晓这里隐蔽了甚么机密。之所以对其研究,是由于我们对黑洞的懂得还太少。迷信家经过过程电磁波、引力波对黑洞直接研究,对黑洞有些一些新的熟悉。比如黑洞并不是只进不出,有物质云被抛出(链接)。而如今,来自法国和荷兰的两名迷信家终究找到了一个极其简单的处理筹划。这俩人认为,每个黑洞外部都邑构成一个很小的星体。不过他们推敲这个成绩起首是从对全部宇宙的研究来着手的。

  假设全部宇宙终究会停止收缩,然后开端坍缩,并终究挤压到一路,到时会产生甚么?他们认为,此时量子引力所产生的某些效应,会阻拦宇宙坍缩成密度无穷大年夜的一点。当物质的标准接近到物理世界中最小的标准,即普朗克标准时,宇宙就会没法坍缩下去了,反而会被反弹开来。然则要留意的是,反弹产生时其实不是全部宇宙的标准变成普朗克标准才产生,而是当物质的能量密度达到1个普朗克密度时才会产生。1个普朗克密度相当于1023个太阳挤压到一个原子核时的能量密度。他们计算出,宇宙在产生反弹时本身的空间标准,比普朗克标准大年夜了75个数量级(1075倍)。

  这两名迷信家认为,黑洞里坍缩的过程也实用于他们的实际。黑洞中间其实不会构成一个奇点,当坍缩物质的能量密度达到1个普朗克密度时,量子引力的相干效应也会阻拦物质持续坍缩下去。而这时候黑洞外部就会构成一个很小的星体,他们把这个星体称为“普朗克星”。不过,普朗克星其实异常异常小,浅显的恒星所构成的普朗克星的直径大年夜约为10-10厘米,不过仍比普朗克长度大年夜了30个数量级(1030倍)。

普朗克星固然不是稳定的。好像宇宙终究会被反弹开来一样,普朗克星终究也会产生爆炸。那么它的寿命毕竟有多长呢?这两名迷信家发明普朗克星的寿命极端长久,存在的时间相当于一束光超出它所花的时间。这么夭折,但没紧要,由于关于处在外面的不雅测者来讲,普朗克星的寿命照样很长的。这是由于从相对论效应来讲,引力越强的处所时间流逝得越慢。关于处在外面的不雅测者来讲,普朗克星的寿命跟它地点的黑洞寿命差不多是一样的

  这两名迷信家指出,由于每个黑洞都邑渐渐蒸发,本身会变得愈来愈小,那么黑洞的界线会终究碰到普朗克星的界线。那么此时,普朗克星内的物质便可以超出界线逃离黑洞了。这时候普朗克星就会产生爆炸,不只物质会逃离黑洞,物质所携带的信息也都邑释放出去。

  所以所谓的“信息悖论”也就不存在了。信息掉落进黑洞并没有消掉,只不过被困在很小的空间中,但终究都邑释放到宇宙中。这两名迷信家发明,当普朗克星终究释放信息时,产生的辐射波长大年夜约为10-14厘米。也就是说,产生的是伽马射线。听着很熟悉吗?哦,难道是伽马射线暴?

  实在其实,经过多年不雅测,迷信家早就发明宇宙中充斥了奥秘的伽马射线暴。这两名迷信家指出,奥秘的伽马射线暴很有能够就是普朗克星爆炸产生的。所以说,往后有须要对现有的不雅测数据停止再次分析,和对伽马射线暴停止更深刻的不雅测。

  那么,将来迷信家能证明吗?

  这还没完,黑洞还有一个更大年夜的成绩。很多迷信家信赖一切的黑洞都邑向外辐射,它们会渐渐蒸发,终究消掉得一尘不染,这就会产生成绩:掉落进黑洞的物质所携带的信息会有如何的结局?难道会随着黑洞蒸发也消掉得一尘不染?但假设消掉了,这就背背了量子力学的一个请求,即信息不克不及被息灭。这个成绩称为“信息悖论”,是困扰物理学界的最棘手成绩之一。


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