天文突破!有一種「黑洞」可以抹去你的過去,攪亂你的未來!
這是另一個關於「黑洞很奇怪」的文件:一個數學家團隊計算出,像我們這樣膨脹的宇宙中的一些黑洞可以按下它們的歷史記錄的重置按鈕,有效地抹去過去,把未來變成一個巨大的問號。
從觀察者的角度來看,這到底是什麼,這是任何人的猜測。但如果事實證明這是真的,我們可能最終會找到現代宇宙學中最大的問題之一。
如果我們遵循物理定律得出它們的邏輯結論,那麼坍縮的恆星的質量就會被壓縮到一個叫做奇異點的無限小的點上。
這有點像說,有大量的空間可以讓宇宙的其他部分保持秘密,在這些地方,物理本身就會分崩離析。
為了解決我們所知的基於規則的宇宙間的崩潰,這些「這裡是龍」的黑洞部分,物理學家們應用了一種叫做宇宙審查的小玩意。
這種審查有兩種味道。
其中一個建議是,黑洞內部存在一個屏障——比大多數人所聽說的「事件視界」要深得多——物理學被有效地取消了,沒有什麼可以預測的。
這一障礙方便地將這些令人煩惱的奇點從剩餘的空間和時間上密封起來,防止它們的無法無天成為一個緊迫的問題。
與此同時,一個更強大的宇宙審查制度認為,沒有物質的違法行為是神聖的。因此,它需要讓這個屏障消失,讓物理學以某種形式快樂地繼續下去。
來自加州大學伯克利分校的數學家Peter Hinz對第二版有疑問。
Hinz說:「自90年代中期以來,人們已經自滿了大約20年,這種強大的宇宙審查制度總是得到驗證。」「我們挑戰這種觀點。」
Hinz和他的團隊研究了一個假想的帶電的非旋轉物體,叫做「Reissner-Nordstrom-de Sitter」黑洞。理論上,這些黑洞會有一個叫做柯西視界的屏障。
在柯西視界之外,在這扭曲的景觀中沒有任何因果關係,但時間和空間被平滑地抹在無限的瞬間。
主張強大的宇宙審查模型的人認為,這些地平線將被奇點毀滅,哪怕是一顆正在坍塌的恆星的引力的微小偏差。這應該排除柯西的視野,支持強大的宇宙審查模式。
這項新的研究表明,即使有這樣的干擾,這兩種物質在技術上仍能共存,但只有當黑洞周圍的宇宙以我們這樣的加速速度膨脹時才會如此。
這個結論背後的推理是相當沉重的,但這是一個tl;dr版本。
多虧了他們的充電,Reissner-Nordstrom-de Sitter的黑洞已經有了一個輕微的內部推力抵抗重力的巨大拉力,巧妙地對抗它的時間和空間扭曲效應。
與此同時,像我們這樣膨脹的宇宙將時間和能量限制在一個奇點周圍物理的彎曲上。
這兩種效應的結合將為柯西視界提供一些保護,給我們一個物理上的奇點和一個無窮無盡的瞬間。
在這個奇怪的區域里,物體將與它們的過去分離,沒有特定的未來。
進入它意味著你永遠無法回頭,但你也不會被碾碎成一個小斑點。
如果你不知道那是什麼感覺,請放心,研究人員也不是那麼肯定。
來自葡萄牙里斯本大學的物理學家和團隊成員Joao Costa用一個熟悉的話題解釋了這個問題。
「想想薛定諤的貓,我們知道我們可以給貓的生存和死亡分配概率,」Cardoso在物理世界網站上告訴Edwin Cartlidge。
「但如果這隻貓在柯西視界里掉下去,我們甚至無法計算出這些可能性。」
這使得黑洞的怪異甚至比量子力學的瘋狂還要奇怪。這確實說明了一些問題。
因為Reissner-Nordstrom-de Sitter的黑洞可能根本不存在,所以這個練習是哲學的,但這並不能使猜想毫無用處。
這些數學模型仍然適用於典型的中性黑洞,他們認為,甚至可以在黑洞碰撞的引力波中觀察到它。
在這一事件中,我們終於有了第一次看到宇宙中秘密被永遠鎖住的部分。
這項研究發表在《物理評論快報》上。
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