激進(jìn)理論說黑洞可以噴出物質(zhì),而時(shí)間就像白洞一樣

宇宙中可能有辦法形成白洞。

根據(jù)一篇新的、高度理論化的論文,假設(shè)的物體可能是由黑洞,不僅從深處噴出物質(zhì),而且從深處噴出時(shí)間本身。

時(shí)間確實(shí)是問題的本質(zhì)黑洞.在某個(gè)時(shí)刻,溪流停止了,隨之而來的是它流中攜帶的任何信息。這打破了量子物理學(xué)中一個(gè)非?;镜囊?guī)則,促使這項(xiàng)新研究背后的研究人員首先重新考慮我們所說的時(shí)間可能意味著什么。

“雖然時(shí)間通常被認(rèn)為是相對于觀察者的,但在我們的研究中,時(shí)間是從神秘的暗能量它滲透到整個(gè)宇宙中,”物理學(xué)家 Steffen Gielen 說英國謝菲爾德大學(xué)。

“我們提出,時(shí)間是用宇宙中無處不在的暗能量來衡量的,暗能量是其當(dāng)前膨脹的原因。這是一個(gè)關(guān)鍵的新想法,它使我們能夠掌握黑洞內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。

黑洞是宇宙中最酷的奇特現(xiàn)象之一。它們是物質(zhì)密度達(dá)到如此極端的時(shí)空區(qū)域,最好在數(shù)學(xué)上將它們描述為奇點(diǎn)——一個(gè)具有無限密度的單個(gè)一維點(diǎn)。

至少其中一些是從大質(zhì)量恒星死亡時(shí)坍縮的核心;這些核心不再受到聚變向外壓力的支持,屈服于引力,形成了一個(gè)如此密集的空間區(qū)域,以至于即使是光速也不足以達(dá)到逃逸速度。這意味著,一旦物質(zhì)足夠接近,它就會在引力作用下啜飲到黑洞事件視界之外,永遠(yuǎn)無法逃脫。

可能??赡堋3谴嬖诎锥?。顧名思義,這些假想的天體是黑洞的對立面,黑洞是一個(gè)不把物質(zhì)拉進(jìn)去,而是強(qiáng)行把物質(zhì)噴出來的奇點(diǎn)。

迄今為止,我們沒有證據(jù)表明宇宙中存在任何白洞;但 Gielen 和他的同事、馬德里康普頓斯大學(xué)的理論物理學(xué)家 Lucía Menéndez-Pidal 已經(jīng)證明,黑洞可以轉(zhuǎn)變?yōu)榘锥矗辽僭诩埫嫔鲜沁@樣。

他們的計(jì)算基于一個(gè)被稱為平面黑洞的黑洞的數(shù)學(xué)模型,這個(gè)黑洞位于我們宇宙的彎曲版本中,稱為反 de Sitter 空間。

這是真實(shí)事物的非常簡化版本,僅以負(fù)彎曲的二維空間(馬鞍形平面)來描述,而不是在其他平坦空間中的三維球體。

然后,他們應(yīng)用量子力學(xué)來探索其中的奇點(diǎn)。

“長期以來,量子力學(xué)是否能改變我們對黑洞的理解并讓我們深入了解它們的真實(shí)性質(zhì),這一直是一個(gè)問題?!?a>Gielen 說.“在量子力學(xué)中,我們理解的時(shí)間不會隨著系統(tǒng)不斷的變化和發(fā)展而結(jié)束?!?/p>

廣義相對論,奇點(diǎn)周圍的引力場為無限強(qiáng)大,其后果無法從相對論或量子物理學(xué)的角度來理解。

然而,通過挑戰(zhàn)一些基本假設(shè),也許有可能找到一些漏洞,將不可能的奇點(diǎn)變成更容易理解的東西。

Gielen 和 Menéndez-Pidal 發(fā)現(xiàn),黑洞的中心不是奇點(diǎn),而是發(fā)生大型量子漲落的區(qū)域,即時(shí)空能量的變化。

在這個(gè)模型下,黑洞轉(zhuǎn)變?yōu)榘锥?,黑洞的奇點(diǎn)和視界被定義為極端量子漲落的區(qū)域,時(shí)間不會結(jié)束或消失到永遠(yuǎn),而是“反彈”,帶來它的信息。

這并不是一個(gè)新概念,研究人員過去曾考慮過某種量子回波位于黑洞的另一側(cè)。但重新思考時(shí)間本身可能會為奇點(diǎn)的荒謬性提供新的轉(zhuǎn)折。

圍繞白洞有很多問題,也有充分的理由相信宇宙可能無法進(jìn)行.這項(xiàng)研究是非常理論化的,并不是為了證明白洞的存在;相反,它可以幫助我們更好地了解黑洞的工作原理。

此外,物理學(xué)家熱衷于弄清楚兩者有何截然不同,顯然不兼容框架 – 廣義相對論和量子力學(xué) – 可以共存于同一個(gè)物理宇宙中。像這樣的工作是解決那個(gè)令人困惑的問題.

另外,它真的非常非常整潔。

“假設(shè)你可以讓一個(gè)觀察者——一個(gè)假設(shè)的實(shí)體——穿過黑洞,穿過我們認(rèn)為的奇點(diǎn),然后出現(xiàn)在白洞的另一邊?!?a>Gielen 說.“這是一個(gè)高度抽象的觀察者概念,但理論上它可能會發(fā)生?!?/p>

該工作已發(fā)表在物理評論信.

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