黑洞的中心是奇点吗(黑洞中的奇点会变成新的宇宙吗)
在人类觉得自己已经进一步了解宇宙时,一种天体的出现又将我们打回了初始阶段,而这种天体就是神秘莫测的黑洞。关于黑洞的形成,比较成熟的理论是来源于恒星的演变。当恒星在能量的作用下将所有质量都压缩成为一个奇点时,就会形成连光线都可以吞噬的黑洞。可是,根据“宇宙大爆炸”的理论,我们所处的整个宇宙都是来自一个奇点。那么,黑洞中的奇点是否也会爆炸形成一个全新的宇宙呢?那么,奇闻之旅的小编为你详细介绍一下。黑洞中心有一个奇点,这里时空曲率极大,已知的物理定律普遍失效。但如果奇点并未被囚禁在黑洞内部,这些“裸奇点”就可能
在人类觉得自己已经进一步了解宇宙时,一种天体的出现又将我们打回了初始阶段,而这种天体就是神秘莫测的黑洞。关于黑洞的形成,比较成熟的理论是来源于恒星的演变。当恒星在能量的作用下将所有质量都压缩成为一个奇点时,就会形成连光线都可以吞噬的黑洞。可是,根据“宇宙大爆炸”的理论,我们所处的整个宇宙都是来自一个奇点。那么,黑洞中的奇点是否也会爆炸形成一个全新的宇宙呢?那么,奇闻之旅的小编为你详细介绍一下。黑洞中心有一个奇点,这里时空曲率极大,已知的物理定律普遍失效。但如果奇点并未被囚禁在黑洞内部,这些“裸奇点”就可能对外面的世界产生无法预测的影响。过去一些理论试图规避裸奇点的存在,哈佛大学天文学院院长,哈佛大学黑洞计划的创始人Avi Loeb却提出,我们可能已经探测到了裸奇点,只是没有意识到,或许未来的理论会允许裸奇点的存在。黑洞周围连光都无法逃逸的区域被称为事件视界。在事件视界之内发生的事情,也会留在事件视界之内,任何光、物质或是信息都无法从此逃脱。黑洞的事件视界不仅困住了这些信息,还避免了宇宙中物理定律广泛失效的情况出现。所有进入黑洞的物质的最终归宿都是奇点,在这里,时空曲率极大,爱因斯坦广义相对论方程失效。幸运的是,事件视界“包住”了奇点,从而将我们所在的宇宙空间与其分隔开来。因此,尽管现有理论仍无法解释奇点处发生了什么,进入黑洞的物质去了哪,但这并不影响我们对事件视界之外的宇宙的认知。但是,有没有可能存在不被视界包裹的,“赤裸”的奇点——“裸奇点”呢。如果裸奇点真的存在,那么在我们所处的时空中,现有的物理定律也将失效,我们将失去利用广义相对论预测未来事件的能力。为了避免这一大危机,物理学家罗杰·彭罗斯在1969年提出了宇宙监督理论。这一理论推测,宇宙中存在一位“监督”,它禁止裸奇点的出现。如果这一理论成立,那么那些广义相对论失效的区域就都被限制住了,在这些区域之外,广义相对论仍然有效。不过,宇宙监督的存在真的是必要的吗?我们知道,爱因斯坦的广义相对论方程组存在缺陷,它缺少了现代量子力学中的一个重要变量。虽然目前仍然缺少完整的量子引力理论,但未来这个理论或许就能够解决奇点的问题,从而提供一个可以解释整个时空的理论。在这个理论中,也许并不需要宇宙监督的存在。事实上,我们目前已经得到了一个有力线索,证明很可能的确存在这样一个理论。1974年,斯蒂芬·霍金做出了一项重大预言:黑洞会蒸发。根据量子理论,成对的“虚粒子”随时随地都有可能出现。通常情况下,这样一对由正反粒子组成的虚粒子对会迅速湮灭,但如果虚粒子对产生在视界边缘附近,或许会导致一个粒子出现在视界内,另一个出现在视界外,而外面的那个粒子可以带着能量逃逸。粒子的逃逸会让黑洞不断收缩至彻底消失,而那些逃逸的粒子也被称为“霍金辐射”。但如此一来,正在蒸发的黑洞就是一个裸奇点了——因为事件视界未能完整覆盖这个黑洞。然而,对于那些质量大于三个太阳的黑洞,能释放出的霍金辐射太弱了。而对于一些在宇宙初期诞生的小质量原初黑洞来说,它们的视界过小,因此已经在漫长的宇宙历史中蒸发殆尽了。目前,我们尚未探测到黑洞蒸发的证据。除此之外,数学家和哲学家还在争论,广义相对论中宇宙监督是否应当限制“合理的”时空范围。与此同时,也有人利用计算机解爱因斯坦方程组,来寻找极端条件下的裸奇点。所以,在关于黑洞的相关论点上,人类还有太多的研究和工作要做。而黑洞,也可以说是横跨在人类天文学领域最大的一个难题。
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