霍金最新報告:黑洞根本不存在 只有灰洞

2021-01-19 材料科學與工程


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英國著名科學家史蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關的理論震驚物理學界。他在日前發表的一篇論文中承認，黑洞其實是不存在的，不過「灰洞」的確存在。




科技訊據外國媒體報導，在這篇名為《黑洞的資訊保存與氣象預報》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的論文中，霍金指出，由於找不到黑洞的邊界，因此黑洞是不存在的。黑洞的邊界又稱「視界」。經典黑洞理論認為，黑洞外的物質和輻射可以透過視界進入黑洞內部，而黑洞內的任何物質和輻射均不能穿出視界。




霍金的最新「灰洞」理論認為，物質和能量在被黑洞困住一段時間以後，又會被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認，自己最初有關視界的認識是有缺陷的，光線其實是可以穿越視界的。當光線逃離黑洞核心時，它的運動就像人在跑步機上奔跑一樣，慢慢地透過向外輻射而收縮。


「經典黑洞理論認為，任何物質和輻射都不能逃離黑洞，而量子力學理論表明，能量和資訊是可以從黑洞中逃離出來的。」霍金同時指出，對於這種逃離過程的解釋需要一個能夠將重力和其他基本力成功融合的理論。在過去近一百年間，物理學界沒有人曾試圖解釋這一過程。

對於霍金的「灰洞」理論，一些科學家表示認可，但也有人持懷疑態度。美國卡夫立理論物理研究所的理論物理學家約瑟夫·波爾欽斯基(Joseph Polchinski)指出，根據愛因斯坦的重力理論，黑洞的邊界是存在的，只是它與宇宙其他部分的區別並不明顯。

其實，早在2004年霍金就曾做出過類似表示。當年7月21日，霍金在「第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會」上指出，黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣，對其周遭的一切「完全吞噬」，事實上被吸入黑洞深處的物質的某些資訊可能會在某個時候釋放出來。

1976年，霍金稱自己透過計算得出結論，黑洞在形成過程中其質量減少的同時，還不斷在以能量的形式向外界發出輻射。這就是著名的「霍金輻射」理論。但是，該理論提到的黑洞輻射中並不包括黑洞內部物質的任何資訊，一旦這個黑洞濃縮並蒸發消失後，其中的所有資訊就都隨之消失了。這便是所謂的「黑洞悖論」。

這種說法與量子力學的相關理論出現相互矛盾之處。因為現代量子物理學認定這種物質資訊是永遠不會完全消失的。30多年來，霍金試圖以各種推測來解釋這一自相矛盾的觀點。霍金曾表示，黑洞中量子運動是一種特殊情況，由於黑洞中的引力非常強烈，量子力學在此時已經不再適用了。但是霍金的這種說法並沒有讓科學界眾多持懷疑態度學者信服。

現在看來，霍金終於給了這個當年自相矛盾的觀點一個更具有說服力的答案。霍金稱，黑洞從來都不會完全關閉自身，它們在一段漫長的時間裡逐步向外界輻射出越來越多的熱量，隨後黑洞將最終開放自己並釋放出其中包含的物質資訊。

文章來源：鳳凰網科技

今日編輯：九雅


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