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被黑洞吸入的物质可能会进入未来,然后被吐出

 
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黑洞的中心可能没有奇点。相反,杏耀注册一项新的理论认为,它们吸入的物质可能在未来的某个时候被吐到宇宙各处。
 
黑洞是宇宙中最神秘的地方之一;这些地方的时空结构扭曲得如此之严重,甚至连光都无法逃脱。根据爱因斯坦的广义相对论,它们的中心有一个奇点,许多恒星的质量被挤压成一个大小正好为零的体积。然而,最近发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)和《物理评论D》(Physical Review D)杂志上的两篇物理学论文,可能会让科学家重新考虑我们对黑洞的认知。这两篇论文分别发表在12月10日的《物理评论快报》(Physical Review Letters)和《物理评论D》(Physical Review D)杂志上。根据这些论文,黑洞可能不会永远存在, 杏耀娱乐移动客户端下载。,我们可能完全误解了它们的性质以及它们在中心的样子。
 
爱因斯坦物理学的前沿
 
天文学家和物理学家长期以来一直认为,奇点的概念肯定是错误的。如果一个有质量的物体没有大小,那么它就有无限的密度。而且,尽管研究人员抛出了“无限”这个词,但这种无限在自然界中并不存在。相反,当你在一个真实的,物理的,科学的情境中遇到一个无穷大时,它真正的意思是你把你的数学推到了它们应用的领域之外。你需要新的数学。
 
举一个大家熟悉的例子很容易。牛顿引力定律说,引力的强度随着两个物体之间距离的平方变化。所以如果你拿一个远离地球的球,它会经历一定的重量。然后,当你把它靠近地球时,重量会增加。把这个方程发挥到极致,当你把物体靠近地球中心时,它会经历一个无限的力。但它不是。
 
相反,当你把物体靠近地球表面时,牛顿的简单引力定律就不再适用了。你必须考虑到地球质量的实际分布,这意味着你需要使用不同的和更复杂的方程来预测不同的行为。类似地,尽管爱因斯坦的广义相对论预测,在黑洞的中心存在一个密度无穷大的奇点,但这不可能是真的。在非常小的尺寸下,一个新的引力理论必须发挥作用。我们给这个新理论取了一个通用的名字:量子引力。
 
量子引力这个名字的意思是“最小尺度上的引力”,但这个短语并不意味着一个特定的理论。然而,已经提出了具体的理论建议,将重力描述为微观世界。其中一个提议被称为环量子引力。
 
环量子引力在数学上有明确的定义,它将时空结构表示为自旋网络的晶格,随时间演化。自旋网络只是描述粒子和场相互作用的数学公式。从一个更实际的角度来看,环量子引力预测时空是量子化的,有一个最小的可能的单位或空间和时间片,超过这个单位或时间片,时空就不能被进一步细分。
 
环量子引力是一种很难的数学理论,它拒绝对黑洞内部进行可测试的预测。然而,宾西法尼亚州立大学的Abhay Ashtekar和Javier Olmedo以及路易斯安那州立大学的Parampreet Singh已经将环量子引力应用到黑洞的中心。他们声称结果不是奇点。
 
他们的计算预测,在黑洞中心附近时空是非常弯曲的。结果是,时空在未来继续进入一个具有白洞结构的区域。一个白色的洞就像一个反向的黑洞,这意味着不像一个黑洞,它把物质吸进来,一个白色的洞把物质射出来。
 
或许还有另一种方式来想象他们的预测。众所周知,在强引力场中,时间会变慢。黑洞拥有宇宙中最强的引力场。正因为如此,对这项新工作的一种可能解释是,物质落入黑洞,然后“反弹”,将质量射向宇宙。由于黑洞中心附近的时间是如此之慢,杏耀手机客户端这个过程只需要花费大量的时间。如果研究人员是正确的,在遥远的将来,也就是现在有黑洞的地方,物质将会爆发,并将物质扩散到整个宇宙。
 
在理论科学中,总是有许多有趣的和有争议的想法是不真实的,这可能是其中之一。所以很重要的是看看是否有实验支持这样的理论观点。
有几种可能性。科学家们在太空中观测到的高能现象还没有得到完全的解释。其中之一就是撞击地球大气层的高能宇宙射线的存在。另一种是所谓的“快速无线电爆发”,即在很短的时间内观测到大量的无线电能量。至少在原则上,这两种现象都可能是黑洞向白洞过渡的标志。
 
现在接受这个有趣的新想法当然还为时过早。相反,我们应该谨慎地观察正在进行的使用循环量子引力的计算是如何展开的。如果预测得到改善,并开始变得更像一些无法解释的观测到的天文现象,这一新的结果可能既能解释量子引力的工作原理,也能重塑我们对宇宙过去和未来的理解。
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