有一个共同的观念,即在每个边缘是通往宇宙的后门 - 从现实退出进入一个新领域,在这个领域中,自然的基本定律(如《时间》,不再是我们理解它们的方式)。
一旦您越过这个门槛,就会发生的事情是一个长期以来的谜,即世界领先的科学家几十年来一直在思考几十年来。
现在,最近的论文本周在巴黎的一次会议上提出了一个解决方案以完全不同的方式。
该理论采用一种新颖的方法来解决这个古老的问题,首先没有向宇宙的后门。取而代之的是,黑洞是无法穿透的身体,称为模糊球。
fuzzballs(是的,模糊球)是新的黑洞
俄亥俄州立大学物理学教授,本文的作者萨米尔·马图尔(Samir Mathur)说,当您接近模糊球时,您的身体将被摧毁,但奇怪的是,您不会死。相反,您将以全息图的形式转变为自己的副本,该副本永远嵌入模糊球的表面。
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Mathur描述了表面作为一个薄薄的空间区域,而不是光滑,独特的特征,这就是他想出“ fuzzball”这个名字的方式。
当他在2003年第一次宣布他的模糊理论时激发科学界因为它提供了关于黑洞的出色悖论的决议。
这个悖论最初是由天体物理学家发现的从那以后,40多年前,科学家一直在尝试解释它。
但是,Mathur的原始计算并不符合描述黑洞本质的其他良好的理论。因此,他花了15年的时间成型并将自己的论点成熟。
现在,他的最新论文向前迈出了重要一步,这表明他的黑洞照片是宇宙的全息拷贝机,而奇怪的是,这可能意味着模糊球确实是科学家应该如何思考这些神秘的宇宙野兽,以更好地理解他们的行为。
但一些科学家持怀疑态度马修的结论。尽管他们支持他对黑洞的小说看法,但他们建议您根本不会用模糊球幸存下来,而是遭受了烈火。
太空中最极端的环境
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使黑洞如此充满异国情调的原因是它们强大的引力握把,就像太空中的深井一样,扭曲了周围和内部的空间和时间。
此外,这种握把有能力吞咽所有通过太近(包括光)的一切。这意味着任何落入井永远不会返回的东西,这几乎无法确定在黑洞边缘之外发生的事情。
这并没有停止在70年代初试图找到一些答案的原因。
与马修(Mathur)不同,霍金(Hawking)描绘了带有后门的黑洞,通过重力拉动了材料。因此,霍金开始探索那扇门外面发生的事情,然后越过黑暗的一面永恒。
他从1976年遵循最初制定的良好物理定律发现的结果阿尔伯特·爱因斯坦和保罗·迪拉克(Paul Dirac)而且许多其他人令人震惊:黑洞不仅在后门消耗材料。他们还以辐射的形式散发它。
和讨厌的悖论
虽然这是一个重要的发现 - 辐射已被命名- 它产生了一个令人困惑的问题,即科学家尚未解决的混乱问题,称为黑洞信息悖论。
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但是马修(Mathur)认为他是通过他的模糊理论做到的。
根据霍金的理论,霍金辐射是从最初落入黑洞中产生的。
当其余的被困在黑洞里,最终被摧毁并永远丢失时,掉进了一些东西。这是悖论产生的地方:物理学中最基本的概念之一指出,宇宙中没有材料可以完全丢失或破坏,这与霍金的原始假设直接矛盾。
除了那个小问题外,著名的天体物理学家的逻辑是愚蠢的。如今,包括Mathur在内的科学家仍然认为霍金辐射是黑洞的合理组成部分,尽管尚未观察到它。
大约30年后,霍金没有为他发现的悖论提供令人信服的解决方案,但Mathur可能有。 Mathur所做的不同是将黑洞视为没有后门的固体表面。
解决信息悖论
Mathur图片无法穿透的模糊黑洞,因此,没有一个可以属于材料的区域。相反,任何被模糊的重力吸引吸引的物体都会落在表面上。
Zhaoyu li/nasa/jpl-caltech/misti山天文台
发生这种情况时,以全息图的形式创建对象的几乎完美的副本。该全息图继续生活在黑洞的表面上,而原始副本则喂养模糊。
Mathur在一封电子邮件中告诉Business Insider:“更确切地说,构成原始副本的数据被转换为新表格,这是模糊球表面的数据。” “当物质落在地面上时,该表面会获得更多的能量,并且会扩展。”
当Mathur在世纪初首次探索这一理论时,他的原始计算表明您的全息双胞胎是您原始自我的完美副本。但是,其他科学家认为,完美的副本是不可能的,因为宇宙倾向于不完美。
Mathur的最新论文解决了这一问题,显示了副本有多大变化的可能性。
由此,Mathur设法通过两种方式解决了黑洞信息悖论:
- 通过在黑洞内删除外来境界,在那里,信息被神秘地摧毁并永远消失了。
- 通过确切地解释材料到达黑洞时发生的事情,以及如何保存所有材料,都没有丢失。
Mathur告诉Business Insider:“模糊结构解决了这一悖论;这就是我相信它的原因。”
一连串的绒毛
为了数学上解释他的假设,Mathur依赖于物理学的理论框架弦理论,这表明宇宙中的所有颗粒都是由微小的一维弦制成的,它们相互振动并相互作用以生成我们周围的宇宙。
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(这个想法是有争议的为一些杰出的科学奥秘提供令人信服的解决方案量子重力- 也称为“一切的统一理论”- 因此物理学家暂时不愿刮掉它。)
Mathur的模糊黑洞实际上是巨大的,巨大的弦乐系列。因此,从理论上讲,当一个物体接触模糊的表面时,其质量会转化为光线,从而产生其以前自我的全息副本。但是,其他弦理论家不同意。
以马修的逻辑为基础,加利福尼亚大学的物理学家团队提议于2012年任何落在模糊球表面上的东西都会立即被“燃烧成酥脆”并死亡。该小组的“防火墙”理论将科学界分为模糊球与防火墙支持者的支持者。
解决问题的一种方法是科学实验。
Mathur在一封电子邮件中告诉《商业内幕》,“很难通过实验明确检查模糊结构。” “一种方法是,如果我们能像[[]库恩。”
粒子加速器以接近光速的速度将颗粒猛烈猛烈地猛烈地猛烈地猛烈地敲打颗粒,从而可以产生与早期宇宙相似的极端环境。 CERN(欧洲核研究组织)的世界最强大的加速器是否能以这种方式产生微小的黑洞。
无论如何,全世界有一群越来越多的科学家来支持马修的想法,他们正在探索理论的不同方面。他们挖得越深,他们越有可能发现模糊球的真相。
本文最初是由业务内部人士出版。
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