40年難題解不開　科學(xué)家再質(zhì)疑黑洞存在

上古真人 2012-02-19

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40年難題解不開　科學(xué)家再質(zhì)疑黑洞存在

黑洞到底存在麼？

　　沒有人知道宇宙中到底有沒有黑洞。從黑洞這個(gè)概念提出的第一天起，科學(xué)家關(guān)於黑洞存在與否的爭(zhēng)論就沒有停止過。儘管黑洞理論能夠解釋一些問題，但宇宙也變得越發(fā)“詭異”和難以捉摸。最近，美國(guó)科學(xué)家在《物理評(píng)論D》（Physical Review D）上撰文指出，黑洞是不可能存在的。

　　如果他們的認(rèn)識(shí)是正確的，那麼天文物理學(xué)將經(jīng)歷一次新的變革，困擾科學(xué)家40餘年的難題也將不攻自破。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，黑洞就是空間中的一個(gè)點(diǎn)，它的萬(wàn)有引力趨於無(wú)限大。在距離黑洞中心一定範(fàn)圍之內(nèi)，它的引力大得連光都無(wú)法逃脫，這個(gè)範(fàn)圍就是所謂的“視界”（event horizon）。1974年，理論物理學(xué)家史蒂芬?霍金提出，量子物質(zhì)能夠以某種“狡猾”的方式逃出黑洞。他認(rèn)為，粒子-反粒子對(duì)有一定的隨機(jī)幾率能夠瞬間以實(shí)物形式“跨”於“視界”之上——其中一個(gè)墜入黑洞，另一個(gè)則將能夠自由。這就是著名的“霍金輻射”（Hawking Radiation）。這一理論表明，黑洞並非只進(jìn)不出，它可以緩慢地釋放出一些物質(zhì)，被吸入黑洞的一切事物都最終能在幾十億甚至幾萬(wàn)億年後“重見天日”。

　　這樣看來(lái)，黑洞就成了一個(gè)矛盾體：即“密不透風(fēng)”，又有所疏漏。這個(gè)兩難的問題已經(jīng)困擾了科學(xué)家40年之久?！　?nbsp;

　　在最新的研究中，美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（Case Western Reserve University）的物理學(xué)家Lawrence Krauss和同事構(gòu)建了一個(gè)複雜的數(shù)學(xué)公式，能夠證明黑洞並不存在。Krauss表示，公式的關(guān)鍵在於引入了愛因斯坦提出的時(shí)間延緩效應(yīng)（relativistic effect of time）。

　　愛因斯坦在廣義相對(duì)論中指出，飛向黑洞的宇宙飛船中的乘客會(huì)感覺到飛船在加速，而在黑洞外部的觀測(cè)者看來(lái)，飛船的速度卻在變慢。而當(dāng)飛船到達(dá)“視界”時(shí)，這個(gè)速度可以慢到觀測(cè)者認(rèn)為飛船似乎會(huì)永遠(yuǎn)停在那裏，但永遠(yuǎn)不會(huì)被湮沒。Krauss表示，時(shí)間能夠在那個(gè)點(diǎn)上停止下來(lái)，這就意味著時(shí)間對(duì)於黑洞而言是無(wú)限的。如果黑洞會(huì)不斷向外釋放物質(zhì)，質(zhì)量逐漸減少，那麼它們?cè)谛纬芍熬鸵呀?jīng)蒸發(fā)消失了。他說(shuō)，這就好比是向一個(gè)沒有底的瓶子裏倒水，永遠(yuǎn)倒不滿。

　　Krauss表示，沒有人真正見過黑洞。科學(xué)家會(huì)認(rèn)為宇宙中遍佈著黑洞，可能是由能夠產(chǎn)生巨大引力的特大質(zhì)量恒星遺骸引起的類似效果。實(shí)際上，Krauss不是第一個(gè)這樣認(rèn)為的人。2005年3月，美國(guó)天體物理學(xué)家喬治?錢普拉因表示，宇宙中沒有黑洞，所謂的黑洞是由“暗能量”組成的巨大星體。而在2006年7月，另一位美國(guó)科學(xué)家席爾德也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)一直被當(dāng)作黑洞的類星體。

　　NASA戈達(dá)德空間飛行中心（Goddard Space Flight Center）的天文學(xué)家Kimberly Weaver評(píng)論說(shuō)，人們對(duì)黑洞和宇宙的認(rèn)識(shí)不會(huì)如此之快。儘管她十分欣賞凱斯西儲(chǔ)大學(xué)科研小組所描述的結(jié)論，但問題是人類目前的觀測(cè)還沒有找到任何能夠支持這一觀點(diǎn)的事實(shí)證據(jù)。Weaver說(shuō)，天文學(xué)家確實(shí)在銀河系中央的超大黑洞附近觀測(cè)到星際物質(zhì)毫無(wú)蹤跡地消失。不過，到目前為止，也沒有人真正探測(cè)到“霍金輻射”，找到黑洞蒸發(fā)的證據(jù)。（來(lái)源：科學(xué)時(shí)報(bào)）　

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