黑洞的中心可能沒有奇點

2023-03-31 17:25:14

黑洞是宇宙中最神秘的地方之一。它們是空間和時間結構嚴重畸變的地方，甚至光也無法從中逃逸。根據愛因斯坦的廣義相對論，它們的中心是許多恆星的質量被壓縮成完全零的體積的奇點。然而，最近，科學家們聲稱可能沒有奇點。在黑洞的中心。相反，他們吸入的物質可能在未來的某個時候被吐到宇宙中！黑洞可能不會永遠存在。我們可能完全誤解了它們的本質以及它們如何看待中心。如果這個理論是正確的，它將顛覆我們對黑洞的理解！  

長期以來，天文學家和物理學家一直認為，奇點的概念一定是錯誤的。如果一個質量物體沒有大小，它就有無限的密度。而且，儘管研究人員不斷推出無窮大這個詞，自然界中並沒有無窮大這個詞。相反，當你在真實的物理科學環境中遇到無窮大時，會發生什麼真正的意思是你把你的數學從應用的領域裡推出來。你需要新的數學。  

例如，牛頓萬有引力定律指出，萬有引力的強度隨著兩個物體之間的距離的平方而變化。所以，如果你把一個球從地球上拿開，它就有一定的重量。然後，當你把它帶到地球附近時，它的重量就會增加。把這個方程推到極點，當你把物體帶到岬附近。在地球上，它會經歷無窮大的力，但事實並非如此。  

相反，牛頓簡單的重力定律不再適用於當你移動物體接近地球表面時。你必須考慮地球質量的實際分布，這意味著你需要使用不同的，更複雜的方程來預測不同的行為。同樣，儘管愛因斯坦的廣義相對論p在黑洞的中心預測無限密集的奇異點是不可能的。在非常小的尺寸裡，一個新的引力理論必須起作用。對於這個新理論，我們有一個通用的術語：量子引力。量子引力簡單地指名字上最小的重力尺度，但是它並不真正指特定的理論。在微觀世界中，人們提出了描述引力的理論建議，其中之一被稱為環量子引力。  

環量子引力具有明確的數學定義。它把時空結構表示為自旋網絡的格子，自旋網絡是隨時間演進的。自旋網絡只是描述粒子如何與場相互作用的數學公式。從更實際的觀點來看，環形量子重力預測時空被量子化，具有最小的可能單位或空間和時間塊，並且是超過最小單位或時間塊時空不能進一步細分。  

環形量子引力是一個困難的數學理論，它反對黑洞內部的可驗證的預測。然而，科學家們把環形量子引力應用到黑洞的中心，並最終聲稱結果不是奇點。他們的計算預言時空在黑洞的中心附近非常強烈地彎曲。黑洞。因此，未來時空將繼續進入具有白洞結構的區域。白洞就像一個反向黑洞，這意味著黑洞不同於黑洞，黑洞吸進物質，白洞發射出物質。  

也許還有另一種方式可以想像他們的預測。眾所周知，在強引力場中，時間會減慢。黑洞包含宇宙中最強的引力場。這就是為什麼對這項新工作的一種可能的解釋是，物質掉進黑洞，然後反彈，使質量反彈回宇宙。因為靠近黑洞中心的時間非常慢，這個過程需要很多時間。如果研究人員是正確的，在遙遠的未來，在黑洞存在的今天，物質將爆發，將物質傳播到整個宇宙。  

當然，科學家們也觀察到了太空中尚未完全解釋的高能現象。一個是存在影響地球大氣的非常高能宇宙射線。另一個是所謂的快速無線電脈衝，其中在很短的時間內觀測到大量的無線電能量。至少在原則上，這兩種現象都是存在的。a可能是黑洞向白洞轉變的標誌。  

當然。科學家們說現在接受這個有趣的新想法還為時過早。相反，要審慎地看待使用循環量子重力進行的計算是如何展開的。如果預測得到改善並開始看起來更像一些無法解釋的天文現象，這個新的結果不僅可以解釋量子重力是如何工作的，而且可以解釋我們如何理解它。經得起宇宙的過去和未來。