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揭秘黑洞核心会产生什么:引力强到超乎设想

时间: 2020-12-06

黑洞的旋转会将奇点拉伸成一个环,138005.com。依据爱因斯坦的狭义绝对论的数学(这也是我们独领有的数学工具),旦你通过环状奇点,你就进入了一个虫洞,而后穿过白洞进入一个全新的宇宙区域。所谓"白洞",就是与黑洞性质截然相反的时空区域,光和物质无法进入这个区域,但能够从这个区域向外喷射。

其中的一个挑衅是:旋转黑洞的内部极不稳固。旋转黑洞的问题正在于"旋转"。奇点被拉伸成一个环,以惊人的速度旋转,产生了难以相信的离心力。在广义相对论中,足够强的离心力会起到反引力的作用:推,而不是拉。

这就在黑洞内部造成了一个边界,称为"内视界"。在这个区域之外,辐射在极端引力的作用着落向奇点。然而,辐射受到奇点环邻近的反引力推进,转折点便是内视界。遇到内视界时,你将会见对一堵无限能量辐射的墙——整个宇宙从前的历史,在一霎时都会暴发出来。

这种对连续压缩的抵御终极迫使物质"反坍缩"(即爆炸),黑洞也因此成为临时性的物体。然而,从宇宙之外的角度来看,因为黑洞四周的极其时光膨胀效应,它们的"反坍缩"须要数十亿年甚至上万亿年。

当物质落在引力真空星上时,它实际上无奈穿透事件视界(因为内部的暗能量),因而只能悬在名义。但在这个表面之外,引力真空星的外观跟行动都很像一般的黑洞。

黑洞核心的奇点是最终的"无主之地":在这里,物质被压缩到一个无限小的点,所有对于时间和空间的概念都被完整攻破。事实上,奇点并不存在;必需有什么货色代替奇点,但我们还不断定是什么。接下来,让我们来摸索一些奇异的可能性。

黑洞和引力真空星的差别在于,后者不奇点,而是充斥了暗能量。暗能量是一种浸透时空,使其向外膨胀的物质,酒泉文旅亮相首届辽宁国际投资贸易洽谈会。这听起来像科幻小说中的设定,但却很可能是实在存在的:暗能量目前正在更大的宇宙中运行,导致咱们全部宇宙加速膨胀。

引力真空星

这就是所谓的"普朗克恒星"(Planckstar),一种圈量子引力论中假想的天体。当坍缩恒星的能量密度达到普朗克能量密度时,普朗克恒星就发生了。圈量子引力论自身就是一个高度假设的实践,与弦理论同为当今将引力气子化最胜利的理论。在圈量子引力的世界里,空间和时间都是量子化的,即我们周围的宇宙是由微小的离散块组成的;但在如斯微小的尺度下,我们的活动看起来却是平滑而持续的。

然而,近年来用引力波探测器察看到的黑洞合并事件可能排除了引力真空星的存在,由于引力真空星的合并会产生与黑洞合并不同的信号。激光干预引力波地理台(LIGO)和室女座干涉仪(Virgo)已经发明越来越多这样的例子。只管引力真空星在我们的宇宙中还不能绝对消除,但目前来看,确切可能性越来越小了。

另一个打消奇点的尝试——不依附于未教训证的量子引力理论——则是所谓的"引力真空星"(gravastar)。这是天体物理学中的一种设想星体,可以作为黑洞理论的替换学说。

普朗克恒星

内视界的构成为黑洞的覆灭播下了种子,然而旋转的黑洞又确实存在于我们的宇宙中。因此,这就告知我们,上述数学盘算并不正确,一些奇怪的事件正在产生。黑洞里面到底发生了什么?我们不晓得——恐怖的是我们可能永远都不会知道。

当物质被坍缩恒星的宏大引力压扁时,会碰到阻力。时空的离散性禁止物质到达任何小于普朗克长度(约为1.68×10^-35米)的长度。所有落入黑洞的物质都被压缩成个不比这标准大多少的球。极其渺小,但相对不是无限小。

普朗克恒星和引力真空星可能有着听起来很了不起的名称,但它们是否真的存在仍是疑难。因此,黑洞的奇点或者有一个更平凡的解释,一个基于对我们宇宙中黑洞更过细和事实的见解的解释。无限密度点的概念来自于我们对静止、不旋转且不带电的黑洞的认知。真正的黑洞要有趣得多,尤其是当它们旋转的时候。

这种理论上的块状时空有两个上风。首先,它实现了量子力学的"幻想"——以天然的方法来说明引力;其次,它使得奇点不可能在黑洞内形成。

在黑洞的深处,物质可能不会被紧缩成一个无穷小的点。相反,物资可能存在一个最小的可能构型,也就是最小的可能体积。


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