黑洞中心会发生什么?所有的可能性都很奇怪

中国北京时间12月4日信息,黑洞管理中心的奇点是最终的“无主之地”:在这儿,物质被缩小到一个无限小的点,全部有关时间和空间的定义都被彻底摆脱。实际上,奇点并不会有;务必有什么东西替代奇点,但大家还不确定性是啥。接下去,使我们来探寻一些怪异的概率。

无尽相对密度点的定义来自于大家对静止不动、不旋转且不感应起电的黑洞的认知能力。真实的黑洞要趣味得多,尤其是当他们旋转的情况下。

普朗克行星

在黑洞的最深处,物质很有可能不容易被转化成一个无限小的点。反过来,物质很有可能具备一个最少的很有可能构形,也就是最少的很有可能容积。

这就是说白了的“普朗克行星”(Planck star),一种圈量子科技引力论中构想的星体。当坍缩行星的比能量做到普朗克比能量时,普朗克行星就造成了。圈量子科技引力论自身便是一个高宽比假定的基础理论,与弦理论同是现如今将引力量子化最取得成功的基础理论。在圈量子科技引力的全球里,时间与空间全是量子化的,即大家周边的宇宙空间是由细微的离散变量块构成的;但在这般细微的限度下,大家的健身运动看上去确是光滑而持续的。

这类理论上的小块时光有两个优点。最先,它完成了物理学的“理想”——以当然的方法来表述引力;次之,它促使奇点不太可能在黑洞内产生。

当物质被坍缩行星的极大引力挤扁时,会碰到摩擦阻力。时光的离散性阻拦物质做到一切低于普朗克长度(约为1.68×10^-35米)的长短。全部掉入黑洞的物质都被转化成一个不比这一大尺度是多少的球。极为细微,但肯定并不是无限小。

这类对不断缩小的抵御最后驱使物质“反坍缩”(即发生爆炸),黑洞也因而变成短暂性的物件。殊不知,从宇宙外面的视角看来,因为黑洞周边的极端化时间膨胀效用,他们的“反坍缩”必须数十亿年乃至上万亿年。

引力真空星

另一个清除奇点的试着——不依赖于没经认证的量子科技引力基础理论——则是说白了的“引力真空星”(gravastar)。它是天体物理学中的一种幻想星体,能够做为黑洞基础理论的取代理论。

黑洞和引力真空星的差别取决于,后面一种沒有奇点,只是充满了暗能量。暗能量是一种渗入时光,使其向外澎涨的物质。这听起来像奇幻小说中的设置,但却很可能是真正存有的:暗能量现阶段已经更高的宇宙空间中运作,造成 大家全部宇宙空间加快澎涨。

当物质落在引力真空星上时,它事实上没法透过事件视界(因为內部的暗能量),因而只有悬在表层。但在这个表层以外,引力真空星的外型和个人行为都很像一般的黑洞。

殊不知,近些年用引力波探测仪观查到的黑洞合拼恶性事件很有可能清除了引力真空星的存有,由于引力真空星的合拼会造成与黑洞合拼不一样的数据信号。激光器干预引力波天文台认证(LIGO)和室女座干涉仪(Virgo)早已发觉愈来愈多那样的事例。虽然引力真空星在大家的宇宙空间中还不可以肯定清除,但现阶段看来,的确概率愈来愈变小。

找寻旋转的征兆

普朗克行星和引力真空星很有可能拥有 听起来很不简单的名字,但他们是不是确实存有還是疑惑。因而,黑洞的奇点也许有一个更平时的表述,一个根据对大家宇宙空间中黑洞更细腻和实际的观点的表述。

无尽相对密度点的定义来自于大家对静止不动、不旋转且不感应起电的黑洞的认知能力。真实的黑洞要趣味得多,尤其是当他们旋转的情况下。

黑洞的旋转会将奇点拉申成一个环。依据牛顿的广义相对论的数学课(这也是大家唯一有着的数学软件),一旦你根据环形奇点,你也就进入了一个跳虫,随后越过白洞进到一个全新升级的宇宙空间地区。说白了“白洞”,便是与黑洞特性截然不同的时光地区,光和物质没法进到这一地区,但能够从这一地区向外放射性。

在其中的一个挑戰是:旋转黑洞的內部极不稳定。旋转黑洞的难题已经于“旋转”。奇点被拉申成一个环,以令人震惊的速率旋转,造成了难以想象的向心力。在广义相对论中,充足强的向心力会具有反引力的功效:推,而不是拉。

这就在黑洞內部产生了一个界限,称之为“内全视”。在这个地区以外,辐射源在极端化引力的功效降落向奇点。可是,辐射源遭受奇点环周边的反引力促进,大转折就是内全视。碰到内全视时,你可能应对一堵无尽动能辐射源的墙——全部宇宙空间以往的历史时间,在一瞬间都是会暴发出去。

内全视的产生为黑洞的摧毁撒下了種子,殊不知旋转的黑洞又确实存有于大家的宇宙空间中。因而,这就告知大家,所述计算能力并不精确,一些怪异的事儿已经产生。黑洞里边究竟发生什么事?大家不清楚——恐怖的是大家很有可能始终都不容易了解。

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