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霍金:進入黑洞可能會通往另一個宇宙


英國著名物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)。攝 : Dan Kitwood/Getty Images
英國著名物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)。攝 : Dan Kitwood/Getty Images

黑洞(Black hole)是近幾十年天文學界和物理學界最引人關注的研究領域之一,科幻小說、影視作品中也經常能見到它的「蹤跡」。根據廣義相對論的預言,在宇宙空間中存在一種質量相當大的天體,它由恆星在核聚變反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮而形成。它產生的強大重力場使得任何物質和輻射都無法逃逸,哪怕是傳播速度最快的光(電磁波)也會被吸收,所以科學家們把它叫做「黑洞」。如果我們不小心進入了黑洞怎麼辦?黑洞裏面究竟是什麼?這些看似杞人憂天的問題最近有了「答案」——英國著名物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出的最新理論認為,進入黑洞可能將通向另一個宇宙。

如果你發現自己掉進了一個黑洞,先別放棄,還是有辦法逃出去的。但這裏有一個前提,那就是這個黑洞必須足夠大。而如果這個黑洞在旋轉,那麼它就可能擁有通往另一個宇宙的通道。但你不能再次回到我們的這個宇宙中。因此,儘管我渴望太空飛行,但我並不想去黑洞裏看看。

英國物理學家史蒂芬·霍金

霍金日前在瑞典皇家理工學院(KTH Royal Institute of Technology)向一些科學家及媒體人士介紹了他關於黑洞的最新理論。霍金的這項工作主要與黑洞的「信息悖論」(Information paradox)有關,該悖論的核心觀點為,由於黑洞最終會消失,那麼最初形成這個黑洞的大質量恆星所包含的信息也會隨之消失,但是量子物理學理論卻要求信息守恆,這就產生了矛盾。長期困擾着物理學家的這一悖論如果得不到合理解釋,宇宙中的一些基本物理學原理將會崩潰,霍金也指出,人類對於時間的概念也將面臨考驗。

黑洞理論認為,其周圍有一個無法偵測的事件視界(Event horizon),即無法返回的臨界點,一旦越過這一邊界,任何物質都將被黑洞捕獲。霍金在本次演講中解釋他的最新理論時指出,信息並非如此前所設想的那樣是儲存在黑洞的內部,而是在黑洞的邊界,即事件視界上。根據這一最新理論,進入黑洞的粒子會在事件視界上留下信息,而當這些粒子通過「霍金輻射」的方式從黑洞中出來時,就會將邊界處的信息攜帶出來,從而保存了信息的完整性。霍金認為,信息出來以後可能會進入到另一個宇宙。他在講座的最後總結道,「黑洞並不像人們描繪的那麼黑,它們並不是人們以前認為的那種永恆的黑牢」。

3.8
人類目前測得的質量最小的黑洞大約是太陽質量的3.8倍。

聲音

外界進入黑洞的粒子攜帶的信息被存儲在事件視界內,而當這些信息被「歸還」時則是以一種混亂而無序的形式。對於任何現實的角度而言,這些信息的確都已經丟失了。

英國物理學家史蒂芬·霍金

我承認,我是一名樂觀主義者,尤其樂於相信某一天所有的真相都會解開。那麼多的年輕人都被迫去鑽研一個領域,而無法承擔解開真理的這個任務,只有我這樣的老學究才可以,真的出洋相也能承受。如果我不做,那誰來做?

「黑洞」的命名者約翰·惠勒(John Archibald Wheeler)

事件視界

Event horizon,是一種時空的曲隔界線。視界中的任何事件皆無法對視界外的觀察者產生影響。在黑洞周圍的便是事件視界。在非常巨大的重力影響下,黑洞附近的逃逸速度大於光速,使得任何光線皆不可能從事件視界內部逃脫。根據廣義相對論,在遠離視界的外部觀察者眼中,任何從視界外部接近視界的物件,將須要用無限長的時間到達視界面,其影像會經歷無止境逐漸增強的紅移;但該物件本身卻不會感到任何異常,並會在有限時間之內穿過視界。(資料來自维基百科)

來源:新浪網華盛頓郵報衛報

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