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黑洞可能並不存在,但是宇宙有四個更奇怪的選擇

黑洞是無限的:它包含一個無限小的點,具有無限的密度,以至於將時空扭曲到連光都無法逃逸的程度。但物理學家稱信息是不能被摧毀的,所以這與黑洞能夠吞噬一切相矛盾?因此,有些物理學家認為,黑洞可能並不存在,但是宇宙有四個更奇怪的選擇。

第一個是奇點,黑洞中無限小的點被稱為奇點,這對物理學家來說是個爛攤子。1925年,物理學家阿爾伯特·愛因斯坦和內森·羅森指出,如果我們把黑洞擴展到另一個位置,創造出我們現在所說的蟲洞,那麼我們也許可以避免奇點的發生。黑洞有一個事件視界:它是一個圍繞著奇點的不歸零點,阻止了信息的逸出,從而引發了稱之為黑洞信息悖論的信息破壞問題,科學家們非常討厭這個問題。蟲洞沒有這樣的視界。相反,任何進入蟲洞的東西都會從另一面出來。有些科學家推測,我們目前已經探測到的引力波不是來自兩個黑洞的碰撞,而是來自兩個蟲洞的碰撞。早些時候,來自比利時和西班牙的研究人員計算出,兩個相互碰撞的旋轉蟲洞所產生的引力波,將與合併黑洞所產生的引力波非常相似。唯一不同的是它們在最後時刻所產生的引力波。2015年,LIGO首次探測到了引力波,但它的強度不足以探測到當前配置中的這些回波。

第二個是模糊球。要解釋模糊球,我們必須進入弦理論的領域。弦理論把宇宙中的每一個粒子都想像成一個微小的弦環,它以特定的頻率振動。以特定的頻率振動,我們可以得到一個電子,電子以另一種方式振動,最後得到夸克。模糊球是弦理論對黑洞問題的解答:與其說黑洞是一個被視界包圍的奇點,不如說是一個被模糊表面纏繞的「弦」球,黑洞更像一顆行星而不是一個洞。

第三個是亞原子。物理學家認為組成我們的世界是由亞原子粒子的「字元串」與其他的字元串組合形成的。佛羅里達州立大學的物理學教授認為,另一個黑洞替代品的競爭者是由玻色子的力載體粒子組成的恆星。儘管組成正常恆星的物質粒子(費米子)必須遵守它們各自排列的特定規則,但玻色子可以緊緊地擠在一起,形成一個巨大的集體粒子,稱為玻色—愛因斯坦凝聚(我們在地球上的實驗室里製造了這種凝聚體)。如果這個神秘的物質形成了一顆恆星,它將是一個透明的,甜甜圈形狀的小滴,它不會發出光,但卻具有強烈的引力。理論家史蒂夫·利伯林在《新科學家》上發文稱:「玻色子星可以模仿黑洞,很有可能我們都被它騙了。」就像蟲洞一樣,碰撞的玻色子恆星會產生一個足夠靈敏的回聲,我們目前的設備能夠探測到。它看起來和黑洞很相似,我們無法區分它和黑洞,但它的透明性可能意味著我們可以看到它中心的物質。玻色子星目前只存在於理論上的,但至少它們是由我們所知的物質構成的。

第四個是重力真空凝聚星。黑洞理論上是當一個巨大的恆星坍縮,直到它成為一個奇點的時候形成的。引力星也被認為是由坍塌恆星形成的,只是在坍塌的早期,恆星的規則物質會變成「奇異物質」,阻止它完全塌陷。最終引力星將幾乎和黑洞一樣緊湊,但還不足以形成這個棘手的事件視界。當物理理論面對實驗時,物理學也在進步。在這種情況下,重力星的概念似乎與觀測的結果不相符。

2006年,一組研究人員對90億光年遠的類星體進行了觀察:他們發現了一顆超亮、緊湊的天體。據信它是由一個貪婪的黑洞產生的。然而,當研究小組探索類星體的結構時,有些地方卻出了問題。圍繞著這個物體的發光吸積盤太寬,說明它是由磁力推動的。黑洞不應該有磁場,而這個天體顯然有。這表明,這可能不是一個黑洞,而是一個叫做MECO的東西(磁層永久坍塌的物體)。物理學家們認為,當一個坍塌的物體變得超稠和超熱時,它產生的輻射會產生外部壓力,阻止其坍塌,使其成為一個由等離子組成的熱球,而不是黑洞。然而,我們很難知道這個團隊的假設到底有多準確。我們對黑洞的了解還不夠,無法知道它們與MECOs有多大的不同,所以要想得到明確的證據,我們還有很長的路要走。

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