到那个时刻,在过去的几年里,关于事件视界,防火墙,以及黑洞的本质生与死宇宙学家之间爆发。诚然,这是一场安静的风暴,到处都有论文小心翼翼地争论自己的立场,同时尊重相反的观点,但这仍然算作科学界的一场风暴。
有些人认为今年早些时候观察到的情况可能会结束这场争端,但一群物理学家现在警告我们不要这么快下结论。
争论围绕着两个相关的分歧,即当我们称某物为“”时我们实际上在谈论什么。'。
第一个是当某事发生时会发生什么掉进黑洞。 传统上,黑洞被认为是一种引力如此强大的物体,以至于光的速度甚至不足以逃脱它们的控制。 如果光——宇宙中速度最快的东西——无法逃脱,那么其他任何东西也不能逃脱。
黑洞通常由其事件视界来定义——事件视界是太空中重力足以抑制光线的区域的轮廓。 当你经过黑洞的事件视界时,你甚至不一定会注意到,因为它只是太空中的一个地方,就像任何其他地方一样。 只有当你试图逃跑时你才会注意到。
但几年前,几篇论文表明,这种非常简化的观点会导致一些我们目前对物理定律的理解无法解决的问题。
相反,他们说,事件视界一定有什么特别之处:当某物经过事件视界后,它就会被打乱并烧得面目全非。通过一种叫做防火墙的东西。 这些防火墙似乎消除理论问题,但它们是一个非常奇怪的解决方案? 并不是每个人都同意。
其中一名不在船上的人是,谁觉得可笑。 霍金和那些同意他观点的人坚持认为黑洞的边缘没有什么特别的。
但随后霍金更进一步,为辩论的第二部分火上浇油。 在他试图反驳防火墙的过程中,他最终得到了一个没有事件视界的黑洞。
这颠倒了黑洞的定义:如果没有事件视界(任何东西都无法逃脱黑洞的地方),黑洞的定义是什么? 物理学家并不完全是争先恐后地摆出答案。
同时,有一些黑洞的替代品正在开发的东西可能仍然具有极端的重力,但不会有不归路。 这些奇怪的物体被称为“黑洞模仿者”。
还有一些人保留了黑洞的事件视界,但仍然拒绝相信防火墙。
所有各方都集中在激光干涉引力波天文台(LIGO)观测到的引力波上。 乍一看,引力波似乎是事件视界黑洞阵营的明显胜利。 当两个具有事件视界的黑洞碰撞形成另一个具有事件视界的黑洞时,波浪的模式似乎完全符合他们的预测。
他们对“铃声”感到特别兴奋——当最后的黑洞在所有令人兴奋的碰撞之后释放出一些能量并稳定下来时。 他们说,铃声完全符合他们的预期,并且与其他相互矛盾的预测不符。
但一篇新论文的作者表示我们不能这么确定。 他们表明,LIGO 检测到的引力波可能是由任何黑洞模仿者产生的——这些物体具有像黑洞一样的引力,但没有事件视界。 所以看起来我们又回到了原点。
但有希望区分不同的假设。 在铃声方面,他们仍然存在分歧,但分歧将采取更好的措施来解决。 通过更好地测量引力波和振铃,我们应该能够回答有关黑洞性质的这些基本问题。
所以不用担心。 LIGO 正在处理此案。
该论文已发表于物理评论快报。