當談到,在過去的幾年裡,關於事件視界,防火牆,以及黑洞的本質生死宇宙學家之間爆發。誠然,這是一場安靜的風暴,到處都有論文小心翼翼地爭論自己的立場,同時尊重相反的觀點,但這仍然算是科學界的一場風暴。
有些人認為今年早些時候觀察到的情況可能會結束這場爭端,但一群物理學家現在警告我們不要這麼快下結論。
爭論圍繞著兩個相關的分歧,即當我們稱某物為「」時我們實際上在談論什麼。'。
第一個是當某事發生時會發生什麼掉進黑洞。傳統上,黑洞被認為是一種引力如此強大的物體,以至於光的速度甚至不足以逃脫它們的控制。如果光——宇宙中速度最快的東西——無法逃脫,那麼其他任何東西也不能逃脫。
黑洞通常由其事件視界來定義-事件視界是太空中重力足以抑制光線的區域的輪廓。當你經過黑洞的事件視界時,你甚至不一定會注意到,因為它只是太空中的一個地方,就像其他地方一樣。只有當你試圖逃跑時你才會注意到。
但幾年前,幾篇論文表明,這種非常簡化的觀點會導致一些我們目前對物理定律的理解無法解決的問題。
相反,他們說,事件視界一定有什麼特別之處:當某物經過事件視界後,它就會被打亂並燒得面目全非。透過一種叫做防火牆的東西。這些防火牆似乎消除理論問題,但它們是一個非常奇怪的解決方案——並不是每個人都同意。
其中一名不在船上的人是,誰覺得可笑。霍金和那些同意他觀點的人堅持認為黑洞的邊緣沒有什麼特別的。
但隨後霍金更進一步,為辯論的第二部分火上加油。在他試圖反駁防火牆的過程中,他最終得到了一個沒有事件視界的黑洞。
這顛倒了黑洞的定義:如果沒有事件視界(任何東西都無法逃脫黑洞的地方),黑洞的定義是什麼?物理學家並不完全是爭先恐後地擺出答案。
同時,有一些黑洞的替代品正在開發的東西可能仍然具有極端的重力,但不會有不歸路。這些奇怪的物體被稱為「黑洞模仿者」。
還有一些人保留了黑洞的事件視界,但仍拒絕相信防火牆。
所有各方都集中在雷射干涉重力波天文台(LIGO)觀測到的引力波上。乍一看,重力波似乎是事件視界黑洞陣營的明顯勝利。當兩個具有事件視界的黑洞碰撞形成另一個具有事件視界的黑洞時,波浪的模式似乎完全符合他們的預測。
他們對「鈴聲」感到特別興奮——當最後的黑洞在所有令人興奮的碰撞之後釋放出一些能量並穩定下來時。他們說,鈴聲完全符合他們的預期,並且與其他相互矛盾的預測不符。
但一篇新論文的作者表示我們不能這麼確定。他們表明,LIGO 檢測到的重力波可能是由任何黑洞模仿者產生的——這些物體具有像黑洞一樣的引力,但沒有事件視界。所以看起來我們又回到原點了。
但有希望區分不同的假設。當談到鈴聲時,他們仍然存在分歧,但分歧將需要更好的衡量。透過更好地測量重力波和振鈴,我們應該能夠回答有關黑洞性質的這些基本問題。
所以不用擔心。 LIGO 正在處理此案。
該論文已發表於物理評論快報。