霍金此前曾曝黑洞根本不存在 只有灰洞 那麼現在要勇敢地承認錯誤嗎

2020-12-04 遨遊世界科學

科學家史蒂芬·威廉·霍金,因提出宇宙黑洞理論而舉世聞名。然而在2014年1月24日的一篇在線發表的論文中,表示「宇宙中沒有黑洞」,存在「灰洞」。這個理論震驚了物理學界,乃至整個世界。

霍金的黑洞理論為宇宙中最緻密的天體行為提供了一種可能性的解釋,日前這位大科學家在其作品中提到,宇宙中沒有「黑洞」,有的只有「灰洞」。該理論來源於一篇名為《黑洞的信息保存與氣象預報》的調查論文中,是霍金對黑洞的研究成果之一,他認為黑洞其實是一個擁有極端物理環境的「灰色地帶」,質能進入黑洞中後還會「回到」宇宙中,我們此前對黑洞的邊界理論認識是有待改善的,黑洞或不會永久性地保存質能信息,在某個時候會「釋放」出來,暫時稱該行為為「黑洞的蒸發」。

黑洞之所以被認為是「黑」的,在於其引力行為和事件視界上,在事件視界之外的物質行為才會被我們所察覺,而之內並不存在任何定義,即便是光線也無法逃脫黑洞的引力控制,因此在我們看來黑洞是「黑」的,這就像是宇宙中的單行道,僅能進去而出不來。霍金提出的「灰洞」理論認為黑洞還可以進一步向外傳遞質能信息,這就是說黑洞不是宇宙中的單行道,進去後還能「出來」。

霍金認為事件視界的理論需要進一步完善,事件視界並不是黑洞的邊界,黑洞可能存在一個明顯的「地平線」,黑洞內部出現的量子漲落使得黑洞如同一個灰色地帶,其也不違反任何廣義相對論和量子力學,這也意味著黑洞可以從宇宙中吸積「物質信息」,同時也可以向外輻射出信息。傳統的事件視界理論認為這是黑洞與外界的「界線」,如同一道防火牆,物質被黑洞吸積後落入黑洞中,並在兩極釋放出輻射。

理論缺陷

黑洞周圍的一個假設區域被稱為視界。霍金認為視界理論存在缺陷,光無法從中逃逸。試圖逃脫黑洞核心的光射線不會像由於找不到黑洞的邊界,因此「黑洞是不存在的」,這是為了解決「防火牆悖論」問題於新理論中設定「黑洞不存在」,其並非真不存在。如果霍金的理論正確,黑洞核心的奇點根本就不存在,甚至不排除「一切事物原則上能逃離黑洞」這種極端局面的可能性。霍金說:「在經典理論中,黑洞不會放過任何東西,量子理論允許能量和信息逃離黑洞。」因為現代量子物理學認定這種物質信息是永遠不會完全消失的,這種說法與量子力學的相關理論出現相互矛盾之處。

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,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信息。

霍金認為,受到黑洞引力的影響,能量和物質先是靠近——不會到達——黑洞中心,最終還會被釋放出去。不過,它們的信息在黑洞中不會毀滅,可被完全打亂,逃離之後面目全非,幾乎無法還原。

人被困在跑步機上那樣,它可以通過輻射洩露來慢慢收縮。霍金告訴《自然》雜誌:「在經典理論中,光無法從黑洞中逃脫,在量子理論中,能量和信息可以做到。」關於對其過程的完整解釋,霍金表示需要將重力和其他自然基本力的理論完美融合。

然而,近一個世紀以來,這個問題一直困擾著全世界的物理學家。霍金表示,「問題的正確解釋仍然是一個謎。」他提出的灰洞理論認為,物質和能量在被釋放到太空之前會持續一段時間。這個理論試圖解決這兩年來一直困擾著科學家們的黑洞防火牆悖論。

這篇新論文主要是試圖用這些觀點來解決防火牆悖論的問題。將事件視界的概念消除自然也就沒有了防火牆悖論。那麼接下來人們通常會認為量子信息自然就會丟失,但是霍金表示事實並非如此。他認為,黑洞在視界以下部分的結構是混亂的,這使得我們很難去推斷信息究竟是如何被釋放出去的。換句話說,霍金認為信息的丟失,是一種幾乎沒有辦法去解釋的現象,但這並不意味著實際上信息被毀滅了。霍金在文中寫道:「這就好像天氣預報一樣,我們沒有辦法預測超過一定天數之後的天氣的情況。」

霍金的論文很短,只有兩頁的文本,很難讓人從中得到任何站得住腳的結論,但這已經引起了一些研究者的質疑。Polchinski說道:「目前尚不明確他期望周圍的觀察者觀察到的現象。他的理論就好像用混亂牆的概念取代了防火牆的概念,但其實這兩者可能就是同一種物質。」英國約克大學的Samuel Braunstein 之前也積極的參與了關於防火牆悖論的辯論之中,他對霍金的觀點也不信服:「我真的沒有看到任何證據可以證明他所談論的東西裡面並不包含防火牆的概念。」

假如霍金是正確的呢?

如果黑洞真如霍金所描述的那樣,那將會在量子力學和廣義相對論中得到更好的解釋。Braunstein 說道:「我們可能會學到一些關於整個宇宙的簡單結構真正有意義的新的物理學知識。」但他同時也指出,我們也很可能沒有辦法學到,因為霍金可能是錯的。

犯錯:每個人都討厭犯錯誤,而霍金也不例外。在霍金70歲生日的時候,他接受《新科學家》採訪時表示:信息被黑洞所摧毀,這一觀點後來被證明是錯誤的,這被看作是他一生中「最大的錯誤」—至少在科學研究方面是的。

相關焦點

  • 霍金最新報告:黑洞根本不存在 只有灰洞
    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」。
  • 霍金推翻自己理論:黑洞不存在 提「灰洞」理論
    黑洞理論創始人之一史蒂芬·霍金髮表論文稱,黑洞是不存在的,不過「灰洞」的確存在  黑洞不存在不過,這話既然出自黑洞理論創始人之一史蒂芬·霍金之口,就得認真聽了。  據《自然》24日報導,霍金在22日發表論文承認,黑洞其實是不存在的,不過「灰洞」的確存在。  黑洞不能困住所有物質  在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預報》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。
  • 霍金宣稱無黑洞只有「灰洞」 被吞噬物質可釋放
    霍金的「灰洞」理論認為,被吞噬的物質有可能被重新釋放出來。(資料圖片)據英國媒體1月24日報導,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。在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預報》(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」。
  • 霍金為什麼說黑洞不存在?灰洞又是什麼 原來與這個理論有關
    黑洞在宇宙中一直是十分霸道的存在,我們對它的了解知之甚少,從我們知道黑洞的存在至今,它的神秘感一直有增無減。霍金就在一篇文章中提到:宇宙中沒有黑洞,存在「灰洞」,該消息一經發出就引起了軒然大波。那麼灰洞究竟是什麼呢?
  • 黑洞是否存在,史蒂芬霍金質疑提出新概念:與黑洞類似的灰洞
    據說,著名的黑洞理論家史蒂芬霍金也矛盾的懷疑他的理論錯的。黑洞可能根本不存在,或者它們可能只是一個扭曲的空間,不能作為星體的概念而存在。為什麼霍金先生會提出這樣的疑問呢?其實他曾經在一篇論文中提到過,根據目前的觀察結果以及數據分析。
  • 黑洞到底存不存在?灰洞的提出為何又備受爭議?
    在這些研究者探索的過程中,他們指出在宇宙空間中存在黑洞,這是一種有著強大能量天體,而這種天體因為有著非常獨特的地方,是研究者無法進行細緻研究的,只能通過存在於這種天體周圍的一些情況進行了解。也正是因為如此,到底有沒有這種天體的存在?一直到現在沒有一個比較確切的答案。
  • 美國女物理學家稱黑洞不存在 或顛覆宇宙起源說
    多年以來,人們一直相信神秘的黑洞理論—巨大質量的恆星在自身的引力下形成黑洞,能夠吞噬鄰近所有物質,連光也逃脫不掉。此前科學家一直相信,類星體中央便是黑洞。  令不少天文迷們魂牽夢繞的黑洞,真的不存在嗎?
  • 黑洞?白洞?蟲洞?灰洞?這到底都是什麼東西!
    黑洞不過,吃瓜群眾雖多,大家真的都知道什麼是黑洞嗎?如果我接著說白洞、蟲洞和奇點呢?是不是有點傻傻分不清楚!其實此前黑洞的存在一直受到質疑。畢竟這樣一個能夠無情地吸走周圍的一切物質、並兇殘地撕成粒子的神奇天體,確實讓人感到不可思議。所以,作為有幸親眼見到黑洞照片的人,我們終於可以確定黑洞的存在啦。
  • 【新概念法則】「黑洞不黑」實為「灰洞」
    霍金「灰洞」讓黑洞不再黑  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。霍金新的理論認為黑洞不存在「防火牆」一般的事件邊界,因為黑洞的引力導致其附近的時空劇烈震蕩,因而無法構成一個分明的邊界。
  • 黑洞、白洞或多或少了解一點?那「灰洞」又是什麼?探討一波!
    黑洞、白洞或多或少都了解?那「灰洞」又是什麼?探討一波!宇宙對人類來說一直是一個未知的謎團。宇宙之大我們無法想像,在萬千變化的宇宙中,存在著許多奇妙的現象。黑洞、白洞也許大家都有所耳聞,但灰洞大家想必聞所未聞。
  • 奇妙的黑洞、白洞、蟲洞與灰洞
    這看上去就像是黑洞的反轉,因此人們稱之為白洞,雖然它只是黑洞在過去的一個延伸。(更奇怪的是:在世界裡面似乎應該還有一個宇宙,雖然這裡用「裡面」可能不太確切。)時間在白洞裡面是存在的,但既然你不能進去,那你只有出生在裡面才能知道了。
  • 霍金為什麼要反對自己的黑洞理論?
    黑洞作為廣義相對論預言的一個極端天體,在宇宙中廣泛存在,簡單來講,黑洞是是時空曲率達到無窮的一點,任何靠近的物質都會被拉扯進去。大家都知道,霍金是以研究黑洞而出名的,但是前幾年卻宣稱黑洞不存在,取而代之的是灰洞。那麼這到底是怎麼回事呢?接下來想用一個例子來說明這個問題。就是一個人掉進黑洞,會怎樣?
  • 霍金的黑洞蒸發理論存在描述錯誤
    由於霍金輻射,黑洞逐漸失去質量,直到最終完全蒸發。 問題是,如果一個粒子落在黑洞中而另一個粒子被彈出,為什麼黑洞會變小? 難道實際上不是在增加質量嗎?這是一個充滿誤解的問題,其中許多是史蒂芬·霍金自己的錯。
  • 宇宙中除了黑洞和白洞,還有灰洞,有人認為類星體的核心可能是一個...
    「防火牆悖論」問題而在「反德西特時空」中的模擬設定,並非黑洞真不存在,只是為了化解廣義相對論與量子物理在黑洞中的矛盾。 科學家史蒂芬·威廉·霍金(Stephen Hawking),因提出宇宙黑洞理論而舉世聞名。據英國《每日郵報》2014年1月24日報導,在一篇在線發表的論文中,表示「宇宙中沒有黑洞」,存在「灰洞」。這個理論震驚了物理學界,乃至整個世界。
  • 霍金說: 「黑洞不存在」
    霍金經常「語出驚人」,比如他曾說過,嘗試與外星人交流是非常危險的,因為外星人對待人類的態度,很有可能會像當初歐洲人對待美洲原住居民一樣殘酷。2014 年1月,霍金再次「語出驚人」,他宣稱「黑洞不存在」。霍金就是靠研究黑洞而在學術界出名的,這麼一說不是打自己臉嗎?霍金宣稱「黑洞不存在」這句話是來自他的最新論文。其實,霍金並不是說黑洞真的不存在。
  • 霍金「神」語錄大集合
    智能機器是「終結者」霍金多次表示,徹底開發人工智慧可能導致人類滅亡。他認為,人工智慧科技在初期的確為人類生活帶來便利,但是,機器會以不斷加快的速度重新設計自己,人類則受制於生物進化速度,無法與機器競爭,最終被超越。沒有黑洞只有「灰洞」在一篇有關黑洞的論文中,霍金指出黑洞其實不存在,不過「灰洞」的確存在。
  • 「黑洞」熱度已過,「灰洞」依然存在
    「黑洞」熱度已過,「灰洞」依然存在。在這之前,沒有誰真正見過黑洞的,我們所看到的「美麗的黑洞」實際上是經過藝術處理的圖片。是一種科學可視化的展示,是我們心目中理想化的黑洞的模樣。所謂黑洞,在於其引力行為和事件視界上,在事件視界之外的物質行為才會被我們所察覺,而之內並不存在任何定義,即便是光線也無法逃脫黑洞的引力控制,這就像是宇宙中的單行道,僅能進去而出不來。
  • 霍金修正黑洞理論:黑洞或許並不存在
    現代量子物理學認定物質信息是永遠不會完全消失的,這就與霍金提出的黑洞理論存在相悖之處。  其實,霍金也一直在思考黑洞是否存在。他在《時間簡史》中曾寫到,他曾擔心黑洞可能只是理論上的概念,而現實中根本不存在。為了解決這個問題,霍金曾試圖以各種推測來解釋其這一自相矛盾的觀點。他曾表示,黑洞中的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。
  • 為什麼霍金曾說黑洞「不存在」?有關黑洞的一些問題
    但是霍金又根據真空中的量子漲落提出了黑洞輻射的理論,認為黑洞在緩慢的向外釋放能量,並損失質量,那麼等一個黑洞完全消失了,那麼之前落入黑洞的所有物質的信息就會全部丟失,這就是黑洞信息丟失悖論,與量子力學所認為的信息守恆不符。
  • 關於黑洞理論:可惜霍金走得早,不然諾獎有的拿
    然後,史瓦西發現所有的星體都存在一個史瓦西半徑,如果星體的實際半徑比它的史瓦西半徑要小,那麼它就會變成一個黑洞。比如太陽的史瓦西半徑為3千米,地球的為9毫米。在1964年,黑洞的存在並沒有獲得應有的重視。自那以後,黑洞在我們理解宇宙的過程中發揮著越來越重要的作用;我相信,其重要性未來還會以無法預料的方式提升。」如果霍金沒有去世,那麼肯定也能分享該獎項。其實霍金本人在一篇論文中,推翻了自己的黑洞理論,承認「宇宙中沒有黑洞」,存在「灰洞」。這個理論震驚了物理學界,乃至整個世界。【這個新聞大家可以搜到,很多的。】