黑洞可能根本不存在,我们看到的只是幻像?
的有关信息介绍如下:黑洞是否真的存在?这个问题的答案似乎没有什么悬念。我们已经拍到了“黑洞之影”,黑洞的存在好像已经板上钉钉。但是还是有人不这么认为。他们怀疑黑洞并不存在,我们在宇宙中看到的,其实只是一个个弦的“模糊球”。
这些人的怀疑似乎也有道理。首先黑洞其实是广义相对论失效的产物。黑洞的中心是数学和物理学上所谓的“奇点”,奇点意味着数学上的无解,而在物理上,它被描述为一个密度无限大、体积无限小的点。广义相对论能够解释黑洞以外的世界,却对黑洞视界以内的一切无能为力。
所以不难理解,为什么有人怀疑现实中是否真的存在奇点。奇怪的是,天文学家在宇宙中还真的发现了许多被称为是“黑洞”的东西。它们无论是左看还是右看,都像传说中的黑洞,于是人们真的就把它们当成了黑洞,而有意无意地忘记了黑洞本身是理论失效的产物。
关于黑洞还有一个不可思议的地方,也就是黑洞的信息悖论。根据量子力学原理和霍金的观点,黑洞是会缓慢蒸发的。但黑洞的蒸发不带走任何信息。所以当一个黑洞蒸发殆尽后,封闭在黑洞内部的信息都到哪里去了呢?
因为有这些疑虑,一些理论物理学家开始寻找另外的方向。其中一部分人把目光投向了弦理论。
弦理论并没有很高的科学性,它是一种纯理论,到目前为止也没有得到任何证据的支持,但是这不妨碍它的流行。弦理论是立志要成为“万物理论”的。它假设宇宙万物的最基本构件是“弦”,弦的不同震动方式构成了不同的基本粒子,于是弦也构成了一切。但弦极其微小。弦理论的成立有赖于额外的维度,但我们无法感知到这些额外的维度,于是弦理论假设这些维度卷曲在了微观尺度上。
在弦理论那里,黑洞并不存在。我们认为的黑洞,变成了弦的“模糊球”。
我们可以借助中子星来理解所谓的“模糊球”。中子星是“准黑洞”,它们的引力还不够强,无法困住光;但也已经足够强,以至于中子星的密度极高,一勺子中子星物质的质量相当于一整座山。
中子本身是原子的基础构件。在通常情况下,中子会和其他粒子——比如质子和电子共同构成原子。但在中子星那里,不再有这样的合作。在中子星环境中,电子被压入了质子,变成了中子。中子们则异常紧密地结合在一起,变成了一种密度极高的新物质形态。
弦理论中的“模糊球“与此类似。当宇宙的基础构件——弦不再互相合作,而是挤作一团,一个巨大的“弦球”便出现了。
没有人知道“模糊球”的具体模样和理论细节。“模糊球”无论是在数学上,还是在物理学上都很“模糊”。
证实黑洞是不是“模糊球”也要靠引力波。黑洞合并产生的引力波中可能隐藏着“模糊球”的特有印记,如果有一天我们的引力波探测技术灵敏到可以甄别这些印记,那就可以求证黑洞究竟是不是“模糊球”,并进一步回答一系列与现实本质有关的深层问题。