新研究：愛因斯坦的理論在黑洞的事件視界上可能有錯

今年二月，天文學家有了一個巨大的發現。在愛因斯坦首次預測他們近100年後，從兩個黑洞的合并輻射出的時空漣漪中，研究人員檢測到引力波。

但一個意想不到的發現，提供了第一個令人信服的證據，證明愛因斯坦的理論在黑洞的事件視界上可能有錯。

自2月以來，激光干涉儀引力波觀測台（LIGO）已觀測到3個引力波事件。研究人員已經對這些數據進行了研究，聲稱他們發現了在波浪中的「回波」的證據，這些回波違背了愛因斯坦對黑洞的預測。

到目前為止，證據還沒有達到關鍵的5-sigma誤差容限，這是物理學的黃金標準，這意味著有350萬分之一的幾率是巧合。但是如果進一步的研究表明這些「回聲」真的存在，這將是物理學一個重要的日子，可能預示著新物理學的誕生。

「LIGO的檢測提供了一個激動人心的機會來研究一個新的物理機制。」加利福尼亞大學聖巴巴拉分校黑洞研究員Steve Giddings說。

如果回波消失，廣義相對論只是經受了又一次考驗。幾十年來，物理學家一直在試圖在理論上找出漏洞，試圖找到讓它可以更加兼容量子力學的方法。但到目前為止，愛因斯坦的原始版本擁有令人難以置信的良好。

這些「引力波」是什麼，他們與廣義相對論有什麼關係？

這一切都歸結為黑洞信息悖論。

根據愛因斯坦的廣義相對論，任何穿越黑洞的物質都會消失，不會留下任何痕迹。傳統的思維是，即便是光也不能逃脫一個黑洞。

最近，雖然，研究人員質疑這個想法。因為根據量子力學，被黑洞吞噬的物質實際上會在外面留下痕迹。

因此，一個事件視界怎麼能同時滿足廣義相對論（摧毀通過其邊界的一切）和量子力學（留下一些痕迹）？這是物理學中最大的問題之一，而科學家仍然沒有答案。

一個解釋是防火牆假說，這是在2012年提出的，這種假說認為認為有一個高能粒子環繞在一個黑洞的事件視界，燃燒任何通過的物質。

而物理學家斯蒂芬霍金有一個不同的想法，黑洞被柔軟的「髮絲」包圍著。「髮絲」是低能量量子激發，存儲被黑洞吸引的一切。

不管你認為哪個假設是最有說服力的，總體的信息是相同的：黑洞可能比我們想像的「蓬鬆」，而不是由廣義相對論預測的清潔事件視界。

現在有了最新的數據，一個國際研究人員團隊提出了一種測量黑洞周圍事件的方法。該預測是，如果黑洞的邊緣確實不符合廣義相對性並且是模糊的，則在初始引力波脈衝之後應當釋放一系列回波。

根據團隊的計算，這些回波將被LIGO在初始引力波爆發後0.1、0.2和0.3秒檢測到，這正是數據顯示的。不僅是在2月第一次觀察到引力波爆破後，而是自那時以來所有三次事件。

主導這項研究的Niayesh Afshordi說「好事情是，改進後的新LIGO將具有更好的數據靈敏度，所以我們應該能夠在未來兩年內確認或排除它。」

即使回波可以被確認，他們仍然無法提供任何關於黑洞模糊邊界的可能性，所以在解決信息悖論之前我們還有很長的路要走。