黑洞三大未解之謎!黑洞吞噬的信息跑哪去了?至今沒有答案!

2021-02-08 遨遊世界科學

距離世界首張黑洞照片發布已經過去五天了,但是黑洞仍然是人們津津樂道的話題,原因無他,黑洞實在太神秘了!這些奇異的引力怪物扭曲了時空,一想到它們,人們的想像力就會被拉伸和彎曲!

黑洞,簡單地說,是一個密度趨於無限大,體積趨於無限小的神秘存在,如果把地球壓縮成黑洞,可能僅僅為一顆魚丸大小,我們知道地球的質量是5.965*10^24千克,想像一下這個龐大的數字,要全部擠壓到一顆小小的魚丸裡,其密度完全顛覆我們的思維!但是看了黑洞三大未解之謎後,或許你對黑洞了解能稍微增長,但是仍然只是黑洞的皮毛而已!

霍金輻射真的存在嗎?或者說黑洞在蒸發嗎?

1974年,物理學家霍金提出了一種理論,稱為霍金輻射。我們知道黑洞是一個引力極大的地方,只要在它視界內的物質會被毫不留情地吞噬,連光也不例外。但是黑洞真的只是在一味地索取嗎?霍金輻射的提出正是為了反對黑洞的自私。

霍金輻射是以量子效應理論推測出的一種由黑洞散發出來的熱輻射,它表明黑洞不只在吸收物質,而且在發散或者蒸發物質。舉例來說在黑洞的視界附近,存在成雙成對的粒子——如電子和正電子,每隔一段時間,這種存在結構就會以正確的方式排列,導致其中一個夥伴掉進黑洞。然後,粒子的同質夥伴以極高的速度被推離,黑洞因此失去了一點點能量。這就產生了霍金輻射。所以霍金輻射理論能夠讓黑洞失去質量,當黑洞損失的質量比增加的質量多的時候就會造成縮小,最終消失。而比較小的微黑洞的發散量通常會比正常的黑洞大,所以前者會比後者縮小與消失的速度還要快。不過這一切只是猜測,因為霍金輻射仍未被實際觀測到。

黑洞最終會變成白洞嗎?

我們知道,黑洞不可能永遠存在,雖然它們的壽命很長,所以問題來了,黑洞最終會變成什麼樣呢?有人提出最後黑洞變成白洞,但是這個問題至今沒有答案。他們提出黑洞的死亡方式可能是以轉變為白洞的方式進行的。理論上來說,白洞在行為上恰好是黑洞的反面,類似於物極必反的觀念,黑洞不斷吞噬物質,而白洞則不斷向外噴射物質,當吞噬到一定程度後,性質可能就會發生改變,轉而噴射物質。但是黑洞十分特殊,人們無法直接觀察到它,科學家也只能對它內部結構提出各種猜想,近日發布的世界首張黑洞照片其實也只是黑洞吸積流照,但是確實是黑洞的首張照片。不過該照片並不能解釋黑洞的大部分黑洞,因此更不可能解釋黑洞的最終歸宿!

黑洞吞噬的信息跑哪去了?

我們知道黑洞可以吞噬宇宙萬物,並把吞噬的物質擠壓成一個無限小的無限大密度的點。但是問題來了,黑洞吸收了這些物質,那麼這些物質的信息去哪了?舉例來說如果你燒了一本書,你不能夠再次看到書中的內容。然而,從根本上說,構成這本書的所有信息仍然存在於煙霧和灰燼之中,但是黑洞呢?有人認為信息穿越了,並認為存在一種被稱為量子環引力的理論,該理論認為時空結構在黑洞中心附近非常彎曲。這將導致部分黑洞延伸到未來,這意味著被吸進去的物質或者物質信息將穿越到未來。但是並沒有依據,甚至可以說是空口白話。那麼信息到底是在早期被釋放呢?還是說被黑洞銷毀了?亦或者黑洞把它們藏起來了?這些都不得而知。

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