霍金的“灰洞”理論認(rèn)為,被吞噬的物質(zhì)有可能被重新釋放出來(lái)。(資料圖片)
英國(guó)著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金(資料圖片)
原標(biāo)題: 霍金宣稱(chēng)無(wú)黑洞只有“灰洞” 被吞噬物質(zhì)可釋放
據(jù)英國(guó)媒體1月24日?qǐng)?bào)道,英國(guó)著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關(guān)的理論震驚物理學(xué)界。他在日前發(fā)表的一篇論文中承認(rèn),黑洞其實(shí)是不存在的,不過(guò)“灰洞”的確存在。
在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預(yù)報(bào)》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的論文中,霍金指出,由于找不到黑洞的邊界,因此黑洞是不存在的。黑洞的邊界又稱(chēng)“視界”。經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為,黑洞外的物質(zhì)和輻射可以通過(guò)視界進(jìn)入黑洞內(nèi)部,而黑洞內(nèi)的任何物質(zhì)和輻射均不能穿出視界。
霍金的最新“灰洞”理論認(rèn)為,物質(zhì)和能量在被黑洞困住一段時(shí)間以后,又會(huì)被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認(rèn),自己最初有關(guān)視界的認(rèn)識(shí)是有缺陷的,光線(xiàn)其實(shí)是可以穿越視界的。當(dāng)光線(xiàn)逃離黑洞核心時(shí),它的運(yùn)動(dòng)就像人在跑步機(jī)上奔跑一樣,慢慢地通過(guò)向外輻射而收縮。
“經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為,任何物質(zhì)和輻射都不能逃離黑洞,而量子力學(xué)理論表明,能量和信息是可以從黑洞中逃離出來(lái)的?!?/p>
霍金同時(shí)指出,對(duì)于這種逃離過(guò)程的解釋需要一個(gè)能夠?qū)⒅亓推渌玖Τ晒θ诤系睦碚摗T谶^(guò)去近一百年間,物理學(xué)界沒(méi)有人曾試圖解釋這一過(guò)程。
對(duì)于霍金的“灰洞”理論,一些科學(xué)家表示認(rèn)可,但也有人持懷疑態(tài)度。美國(guó)卡夫立理論物理研究所的理論物理學(xué)家約瑟夫·波爾欽斯基(Joseph Polchinski)指出,根據(jù)愛(ài)因斯坦的重力理論,黑洞的邊界是存在的,只是它與宇宙其他部分的區(qū)別并不明顯。
其實(shí),早在2004年霍金就曾做出過(guò)類(lèi)似表示。當(dāng)年7月21日,霍金在“第17屆國(guó)際廣義相對(duì)論和萬(wàn)有引力大會(huì)”上指出,黑洞并非如他和其他大多數(shù)物理學(xué)家以前認(rèn)為的那樣,對(duì)其周遭的一切“完全吞噬”,事實(shí)上被吸入黑洞深處的物質(zhì)的某些信息可能會(huì)在某個(gè)時(shí)候釋放出來(lái)。
1976年,霍金稱(chēng)自己通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論,黑洞在形成過(guò)程中其質(zhì)量減少的同時(shí),還不斷在以能量的形式向外界發(fā)出輻射。這就是著名的“霍金輻射”理論。但是,該理論提到的黑洞輻射中并不包括黑洞內(nèi)部物質(zhì)的任何信息,一旦這個(gè)黑洞濃縮并蒸發(fā)消失后,其中的所有信息就都隨之消失了。這便是所謂的“黑洞悖論”。
這種說(shuō)法與量子力學(xué)的相關(guān)理論出現(xiàn)相互矛盾之處。因?yàn)楝F(xiàn)代量子物理學(xué)認(rèn)定這種物質(zhì)信息是永遠(yuǎn)不會(huì)完全消失的。30多年來(lái),霍金試圖以各種推測(cè)來(lái)解釋這一自相矛盾的觀點(diǎn)。霍金曾表示,黑洞中量子運(yùn)動(dòng)是一種特殊情況,由于黑洞中的引力非常強(qiáng)烈,量子力學(xué)在此時(shí)已經(jīng)不再適用了。但是霍金的這種說(shuō)法并沒(méi)有讓科學(xué)界眾多持懷疑態(tài)度學(xué)者信服。
現(xiàn)在看來(lái),霍金終于給了這個(gè)當(dāng)年自相矛盾的觀點(diǎn)一個(gè)更具有說(shuō)服力的答案?;艚鸱Q(chēng),黑洞從來(lái)都不會(huì)完全關(guān)閉自身,它們?cè)谝欢温L(zhǎng)的時(shí)間里逐步向外界輻射出越來(lái)越多的熱量,隨后黑洞將最終開(kāi)放自己并釋放出其中包含的物質(zhì)信息。