美物理學家竟研究得出黑洞或並不存在

  北京時間9月28日消息,據物理學家報道,黑洞一直佔據著公眾的想像,也是很多流行文化的主題,從好萊塢的大片,比如《星際迷航》便可見一斑。

  它們是終極的未知——宇宙中最黑暗,最緻密的天體,甚至連光線都無法逃脫。但似乎這還不夠神秘,就在近日,有科學家宣稱黑洞可能根本就不存在。

  通過將兩種看似相互衝突的理論進行融合,美國北卡羅來納大學藝術與科學學院物理學教授勞拉·莫西尼-霍頓(Laura Mersini-Houghton)從數學上證明黑洞可能從一開始就根本不可能存在。

黑洞 在《星際迷航》便可見一斑

  這項發現不僅迫使科學家們不得不重新審視時空結構,甚至必須從新思考宇宙的起源問題。

  莫西尼-霍頓表示:“我自己到現在都仍然沒有從震驚中回過神來。我們在這個問題上已經研究了超過50年,而這項發現讓我們重新思考很多東西。”

黑洞是在大質量恆星塌縮之後形成的 

  數十年來,人們認為黑洞是在大質量恆星塌縮之後形成的——在其自身引力的作用下,恆星物質向內塌縮成為一個點。 

  想像一下將整個地球的質量壓縮稱一個核桃大小的情景吧。在這個點的周圍,存在一個區域稱作“事件邊界”。

  一旦穿越這一邊界就意味著你將永遠無法從中逃脫。這是黑洞引力佔據絕對統治地位的區域,任何東西一旦進入這一區域就絕對無法逃脫。

  之所以黑洞會如此怪異,是因為在這裡宇宙學的兩大理論發生了碰撞。愛因斯坦的引力理論預言了黑洞的存在,然而量子學說的基本理論認為宇宙中的任何信息都不會永遠消失。嘗試統一這兩大理論的努力導致了嚴重的混亂,被科學界稱作“信息丟失悖論”。

嘗試統一這兩大理論的努力導致了嚴重的混亂,被科學界稱作“信息丟失悖論” 

  1974年,史蒂芬·霍金借助量子理論證明黑洞存在輻射。自那之後,科學家們在宇宙中已經開始觀測到一些似乎符合這一預期的現象,並據此在宇宙中找到越來越多的疑似黑洞目標。

  而現在,莫西尼-霍頓描述了一個完全不同的場景。她和霍金兩人都同意恆星會在其自身引力的作用下發生塌縮,並在此過程中產生霍金輻射。

 她證明了在向外發出輻射的同時,恆星同時也會損失質量

  然而,在莫西尼-霍頓的最新工作中,她證明了在向外發出輻射的同時,恆星同時也會損失質量。這樣一來恆星便將不再具備足夠的質量繼續塌縮,從而變成一個黑洞。

  在黑洞形成之前,垂死的恆星最後一次膨脹,隨後在劇烈的爆炸中死去。但黑洞永遠不會形成,也不會存在事件邊界。莫西尼-霍頓所要傳遞的信息非常明確:黑洞這種東西並不存在。

  這篇文章目前已經被提交,這個網站上的物理學論文都是未經同行審議的。在這篇文章中作者對這一問題給出了詳細的數學證明。

  其共同作者還包括哈羅德·培福(Harald Peiffer),這是一位任職於加拿大多倫多大學的數值相對論專家。

有一天將會證明宇宙中究竟是否的確存在黑洞 

  莫西尼-霍頓此前還在該網站提交過另外一篇文章,目前該文章已經在《物理學通報B》上發表。在當時那篇文章中作者對這一問題給出了初步的證明。

  實驗證據或許有一天將會證明宇宙中究竟是否的確存在黑洞。但就目前來說,莫西尼-霍頓認為她的數學證明應該是結論明確的。

天文學家相信我們的宇宙起源於一個奇點發生的大爆炸事件 

  很多物理學家和天文學家相信我們的宇宙起源於一個奇點發生的大爆炸事件。然而如果奇點事實上並不存在,那麼物理學家們就必須重新思考他們有關大爆炸是否真的存在這一問題。

  莫西尼-霍頓表示:“物理學家們一直在試圖努力結合這兩大理論——愛因斯坦的引力理論以及量子力學,數十年來一直如此。而我的這項成果可以讓這兩大理論和諧共存,這意義重大。”





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