“理論黑洞”可以抹去你的過去，攪亂你的未來

有一個關(guān)于“黑洞很奇怪”的研究：早在2018年，一個數(shù)學(xué)家團隊計算出，膨脹宇宙中的一些黑洞可以按下歷史記錄的“重置”按鈕，抹去過去，將未來變成一個巨大的問號。

從觀察者的角度來看，這個黑洞到底是什么樣子，誰也說不準(zhǔn)。但是，如果它被證明是真的，我們可能最終得到現(xiàn)代宇宙學(xué)中最大疑問的答案。

如果遵循物理學(xué)定律的邏輯結(jié)論，一個坍塌的恒星的所有質(zhì)量都會被擠壓到一個無限小的點，稱為奇點。就像是，一些物理崩潰的空間對宇宙的其他部分保留了些秘密。

為了處理基于規(guī)則的宇宙和黑洞關(guān)系之間的破裂，物理學(xué)家應(yīng)用了一種叫做宇宙監(jiān)督假設(shè)的理論。

宇宙監(jiān)督假設(shè)有兩種。一種認(rèn)為黑洞內(nèi)有一個屏障，超過這個屏障，物理學(xué)不存在了，什么都無法預(yù)測。這個屏障將這些麻煩的奇點與空間和時間的其他部分隔離開來。

同時，另一個強宇宙監(jiān)督假設(shè)的版本認(rèn)為，不存在物理上的“無法無天”。它讓這個障礙消失，讓物理學(xué)以某種形式延續(xù)下去。

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的數(shù)學(xué)家彼得·欣茨（Peter Hinz）對第二版本有疑慮：“自90年代中期以來，人們已經(jīng)沾沾自喜了約20年，認(rèn)為強宇宙監(jiān)督假設(shè)總是被驗證的。我們現(xiàn)在在挑戰(zhàn)這個觀點。”

欣茨和他的團隊正在研究被稱為Reissner-Nordström-de Sitter（RNAdS）黑洞的假想的帶電非旋轉(zhuǎn)物體。從理論上講，這些黑洞有一個被稱為柯西視界（Cauchy horizon)的屏障。

在柯西視界之外，這個扭曲的景觀內(nèi)沒有因果關(guān)系，但時間和空間被平滑地抹成了一個無限的瞬間。

強宇宙監(jiān)督假設(shè)的倡導(dǎo)者認(rèn)為，哪怕是在坍縮恒星的引力中出現(xiàn)最輕微的偏差，這些視界也會被奇點湮沒。因此應(yīng)該排除柯西視界，支持強宇宙監(jiān)督假設(shè)。

2018年的研究表明，即使有這樣的干擾，這兩個黑洞也可以在技術(shù)上繼續(xù)共存，但前提是該黑洞周圍的宇宙像我們的宇宙一樣在加速膨脹。

這個結(jié)論背后的推理是相當(dāng)復(fù)雜的，這里只是一個簡要的概述。

由于它們的電荷，RNAdS黑洞有一個輕微的內(nèi)部推力來抵抗引力的巨大拉力，巧妙地對抗其時間和空間扭曲的影響。

與此同時，不斷膨脹的宇宙為奇點周圍的物理彎曲設(shè)定了時間和能量的限制。

這兩種效應(yīng)的結(jié)合將為柯西視界提供一些保護，既給我們一個物理上令人震驚的奇點，也給我們一個在一條不返回線后面的無限瞬間。

在這個奇怪的區(qū)域里，物體將與它們的過去脫節(jié)，沒有特定的未來。跨入這個區(qū)域意味著你再也回不去了，但你也不會被壓成一個點。

如果你不知道那會是什么感覺，請放心，研究人員也不是那么確定。

來自葡萄牙里斯本大學(xué)的物理學(xué)家和團隊成員若昂·科斯塔用一個熟悉的話題解釋了這一點：“想想薛定諤的貓，我們可以為貓的生與死分配概率。但如果貓落入柯西視界內(nèi)，我們甚至無法計算這些概率。”

這使得黑洞的怪異性甚至比量子力學(xué)的瘋狂性更奇怪。

由于RNAdS黑洞可能根本不存在，這暫時只是一個哲學(xué)問題，但這并不意味著這個猜想毫無用處。

對于典型的中性荷電黑洞，數(shù)學(xué)仍然有效，科學(xué)家認(rèn)為，甚至可以在黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波中觀察到這種現(xiàn)象。

如果它是真的，人類或許能夠一瞥其真容，看到宇宙中那些被永遠(yuǎn)鎖住的秘密。

該研究論文題為"Quasinormal Modes and Strong Cosmic Censorship"，已發(fā)表在《物理評論快報》期刊上。

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參考資料：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.031103

標(biāo)簽： 黑洞 研究