五維黑洞是什麼真的存在嗎？可能破壞廣義相對論？

2023-03-27 11:13:21

五維黑洞是什麼真的存在嗎？可能破壞廣義相對論？若你認為一般黑洞還是和太空一樣神秘怪誕的話，那你可要再想想了，因為物理學家終於首次成功模擬出在五維世界中黑洞的變化，而這可能會顛覆我們對宇宙運作的基本認知。

這項模擬實驗指出如果我們的宇宙是由五維或更高維度所組成，那麼科學家長期努力想證實或否認的事情，即愛因斯坦的廣義相對論(當代物理學的基礎)就是錯誤的。換句話說，五維黑洞所包含的引力如此強大，我們所知道的物理定律將會失效。

這裡要理解的議題很多，所以讓我們從黑洞本身開始討論。在一個五維空間的宇宙，物理學家假設黑洞更像是一個極細薄的環狀體而非孔洞體，而當它演變時會產生一系列「突起」，隨著時間推移越來越細薄並最終崩斷、形成數個微型小黑洞。

環狀黑洞（或稱「黑環」）於2002年首次提出，但直到現在，尚未有人成功模擬它們的演化歷程。當前得力於英國劍橋大學COSMOS超級電腦（歐洲最大的共享內存計算機）以每秒38.6兆次運算速度來計算，才得以實現。

五維黑洞的問題在於一般認為它可能由「超引力環」組成，其中引力強大，因此產生裸奇點狀態。裸奇點是一種非常奇異的事件，沒人了解會發生什麼事，只知道廣義相對論定律將不再適用。

愛因斯坦的廣義相對論是基於我們對於引力如何支配宇宙運行的認知而存在。我們知道宇宙中的物質會使周圍時空產生扭曲，這種扭曲效應即所謂的引力。由於從100年前首次被提出後，廣義相對論就已經通過每項測試，我們在宇宙中所觀察到的一切都遵從該定律，但奇異點卻帶來了一些問題。