從《星際迷航》到各類好萊塢電影,一直以來黑洞俘獲了公眾的想象力,也成為了流行文化中經(jīng)久不衰的話題。沒人知道黑洞是什么——只知道是宇宙中密度最大最黑暗的存在,甚至光也無法從中逃脫。 可要是黑洞不存在呢? 北卡羅來納大學(xué)教堂山分校藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院物理學(xué)教授Laura Mersini-Houghton將兩套看似矛盾的理論相結(jié)合,用數(shù)學(xué)方法證明了黑洞根本不存在。她的研究不僅讓科學(xué)家重新想象時間空間交織的網(wǎng)絡(luò),更讓人重新思考宇宙的起源。
幾十年以來,人們一直相信黑洞是巨大質(zhì)量恒星在自身引力下坍縮形成的單點(diǎn)——想象地球被壓縮成花生大小的球——這個點(diǎn)就叫奇點(diǎn)。圍繞奇點(diǎn)的是一張看不見的薄膜,稱為事件視界,一旦越過事件視界你就永遠(yuǎn)回不來,因為跨過這個點(diǎn),黑洞引力的拉力強(qiáng)到?jīng)]有任何東西能夠逃脫。 黑洞如此奇怪,原因在于黑洞的存在會使兩個最基本的宇宙理論相互矛盾。 愛因斯坦的引力論預(yù)測了黑洞的形成,但是量子理論的一條基本法則認(rèn)為宇宙中的信息不會消失。結(jié)合兩種理論沒有任何數(shù)學(xué)意義,如果真的要結(jié)合,就會形成所謂的“信息丟失悖論”。 1974年,史蒂芬霍金用量子機(jī)制演示了黑洞是如何放出輻射。從那以后科學(xué)家不斷發(fā)現(xiàn)了符合這種輻射特征的存在,宇宙中被鑒別出的黑洞越來越多。 但是Mersini-Houghton提出了全新的看法,她和霍金都認(rèn)為恒星坍縮后會釋放出霍金提出的輻射,但是,Mersini-Houghton的最新研究認(rèn)為通過發(fā)出輻射,恒星同時也在釋放物質(zhì)。她認(rèn)為隨著質(zhì)量的衰減,恒星不會達(dá)到形成黑洞所需要的密度。 她認(rèn)為還沒等到形成黑洞,快要死亡的恒星會經(jīng)歷最后一次膨脹,接下來就會爆炸。不會形成奇點(diǎn)或是事件視界。她的觀點(diǎn)非常清晰:黑洞這東西不存在。 她將這篇研究投遞到在線物理學(xué)知識庫ArXiv(非同行評審)。 可能有一天人們能發(fā)現(xiàn)能夠證明黑洞是否存在的真實實驗證據(jù),但是現(xiàn)在,Mersini-Houghton認(rèn)為數(shù)學(xué)證明方法是很有說服力的。
許多物理學(xué)家和天文學(xué)家都相信宇宙的起源是某個奇點(diǎn),宇宙是在一場大爆炸中被創(chuàng)造出來。不過,如果奇點(diǎn)不存在,那么科學(xué)家就要重新思考大爆炸理論是不是真的發(fā)生過。 |
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