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科學家揭開成熟黑洞 揭秘時間靜止的特性

2017-03-02 13:20:18  來源:360常識網(wǎng)   熱度:
導語:存在于一個星系核心的超大質量黑洞,黑洞演化的終點或許是成為一種讓人費解的,時間呈現(xiàn)停滯的時空狀態(tài)?,F(xiàn)在,一項最新的研究提出了一種新

存在于一個星系核心的超大質量黑洞,黑洞演化的終點或許是成為一種讓人費解的,時間呈現(xiàn)停滯的時空狀態(tài)?,F(xiàn)在,一項最新的研究提出了一種新方法,可以了解某個黑洞整體特性。

黑洞是宇宙中最神秘的天體之一。簡單地說,它們就是當大量物質被壓縮進入一個極小的區(qū)域,從而使其物質密度達到極高的狀態(tài)。

盡管觀測顯示黑洞應當是宇宙中非常普遍的現(xiàn)象,但科學家們目前尚無法確切理解黑洞的內部狀況。愛因斯坦的廣義相對論通常會被用來理解黑洞的物理特性。

“但這是超出我們現(xiàn)有的物理知識的,”朱安·安東尼·瓦倫丁·克農(nóng)(Juan Antonio ValienteKroon)說。他是倫敦大學瑪麗皇后學院的數(shù)學家。“要想理解黑洞內部發(fā)生的狀況,我們需要發(fā)明新的物理方法?!?/p>

幸運的是,對于黑洞演化最終狀態(tài)的物理學描述可能相對更簡單一些??茖W家們注意到,廣義相對論的一個解可以得出一種狀態(tài),稱為“克爾時空”(Kerrspacetime)。學術界現(xiàn)在相信,克爾時空便是黑洞演化到終點時呈現(xiàn)的狀態(tài)。

“一般而言,相對論方程及其復雜,因此對于一個相對論系統(tǒng),你應用這些方程的唯一方法便是借助計算機,”瓦倫丁·克農(nóng)告訴記者說?!罢驗槿绱?,像克爾解這樣的情況實在是一種例外??藸柦馐菑V義相對論少數(shù)幾個清晰明確的解之一,擁有直接的物理學意義?!?/p>

克爾時空是“時間獨立”(time-independent)的,這意味著克爾時空中的任何東西都不會隨時間發(fā)生改變。這也就意味著,時間停滯了。處在這種狀態(tài)的黑洞事實上處于靜止狀態(tài)。

“有人可能會說,黑洞一旦演化到這一階段,就不會再發(fā)生任何改變?!蓖邆惗 た宿r(nóng)說。

在他們的最新研究中,瓦倫丁·克農(nóng)和他在瑪麗皇后學院的同事,托馬斯·貝克達爾(ThomasBackdahl)已經(jīng)找到一個方程,可以描述一個黑洞距離達到克爾時空狀態(tài)還有多遠。

這一過程可以很快發(fā)生,甚至在數(shù)秒內完成,一切完全取決于其質量。

為了應用這一方程,科學家們首先必須考察黑洞周圍的一個區(qū)域,成稱為“視界”。視界一般被定義為黑洞的邊界,任何物質,甚至光線,一旦進入視界范圍,將無法逃逸。

研究人員認為這項研究將有助于對黑洞的計算機模擬,并使其更逼近真實的觀測數(shù)據(jù)。

天文學家們認為大多數(shù)星系,包括我們所在的銀河系的核心存在超大質量黑洞。一些研究者認為這些黑洞正是克爾黑洞。

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