善于吸收物质。 事实上,它是如此之大,以至于连光都无法逃脱它们的掌握(因此得名)。
但考虑到黑洞的消耗能力,为什么黑洞不不断膨胀并吞噬整个宇宙呢? 现在,一位世界顶级物理学家提出了新的解释。
方便的是,这个想法还可以将物理学中两个最大的理论结合起来。
这一最新解释背后的研究人员正是斯坦福大学物理学家伦纳德·苏斯金德(Leonard Susskind),他也被称为弦理论之父之一。
他最近在一系列的悖论中给出了他的两分钱文件,这基本上表明黑洞是通过增加内部复杂性来扩展的——这是我们从远处观察时看不到的一个特征。
换句话说,它们是向内扩展,而不是向外扩展。
更奇怪的是,这个假设可能与我们自己的宇宙的膨胀相似,宇宙似乎也在以违反直觉的方式增长。
“我认为这是一个非常非常有趣的问题,宇宙空间的增长是否与某种复杂性的增长有关,”苏斯金德被引用于大西洋组织。
“宇宙钟、宇宙的演化是否与复杂性的演化有关。对此,我不知道答案。”
苏斯金德可能正在推测宇宙的演化,但他对黑洞为何膨胀量大于膨胀量的想法值得深入探讨。
但需要明确的是,目前这项工作仅在预印本网站 arXiv.org 上发布,因此尚未经过同行评审。 这意味着我们现在需要持保留态度。 最重要的是,这类研究本质上是理论性的。
但这里有一些非常酷的想法值得解析。 为此,我们需要暂时回到基础知识。 所以……坚持住。
对于外行来说,黑洞是一种致密的质量,会扭曲空间,甚至连光(读作:信息)也缺乏退出所需的逃逸速度。
这种物体的第一个坚实的理论基础自然地从爱因斯坦背后的数学中出现早在 1915 年。从那时起,人们经常发现与这些预测相符的物理物体悬浮在星系中心。
一个常见的类比是将空间加时间的维度想象为光滑的橡胶板。 就像重物使橡胶板产生凹痕一样,质量扭曲了时空的几何形状。
我们宇宙的橡胶板的特性意味着它可以形成深层重力漏斗,该漏斗可以“向下”延伸,而不会进一步“向外”延伸。
当您添加材料时,大多数对象都会“向外”扩展,而不是“向内”扩展。 那么我们如何开始想象这一点呢? 橡胶板是有用的类比,但仅限于某一点。
为了了解物质在这种超弹性背景下的行为方式,我们需要看看其他地方。 幸运的是,物理学有第二本关于“宇宙如何运作”的规则手册,称为量子力学,它描述了粒子及其力如何相互作用。
不过,GR 和 QM 的两本规则手册并不总是一致。 通过广义相对论解释的小事情没有多大意义。 当应用量子力学规则时,像黑洞这样的大物体会产生胡言乱语。
这意味着我们错过了一些重要的东西——一些东西可以让我们用有限质量和力介导粒子来解释广义相对论的空间弯曲特征。
一个竞争者叫做反德西特/共形场论对应,缩写为 Ads/CFT。 这是一个 '弦理论符合四维空间的理念,旨在将量子力学和广义相对论的优点结合在一起。
基于其框架,量子复杂性– 将其返回到黑洞前状态所需的步骤数 –反映在它的体积上。 同样的想法也存在于另一个令人费解的想法背后,这个想法被称为“全息原理。
确切的细节不适合胆小的人,但可以在网站上免费获得arXiv.org如果你想解决今天的数学问题。
这听起来有点像将电影下载到桌面上却发现它的内部“更大”了。 尽管听起来很荒谬,但在黑洞的极端环境中,更多的计算能力确实可能意味着更大的内部体积。至少 Susskind 的广告/CFT 模型是这么建议的。
它本身就是那些寻求实证胜利的好想法之一,所以我们距离量子力学和广义相对论的结合还有很长的路要走。
苏斯金德关于量子复杂性最终决定黑洞体积的建议,让物理学家思考了其影响。 毕竟,黑洞与普通空间不同,因此我们不能指望普通规则适用。
但如果说有人在这个话题上值得倾听的话,那可能就是这个人了。
这项研究可在arXiv.org。