研究消除了黑洞的奇异之处

时间：2021-09-06 10:25:02 来源：

在一项新发表的研究中，物理学家从黑洞中排除了奇异点，这表明黑洞可以充当门户。

LSU物理学家，计算技术中心研究员Jorge Pullin和他在乌拉圭蒙得维的亚大学的同事Rodolfo Gambini联合发表了一项研究，该研究将Loop Quantum Gravity应用于单个黑洞，表明奇异性或无限增强可能不会遇到在黑洞深处出现的引力场，以确保任何进入的物体都被歼灭。相反，他们的模型表明引力最终将改变，这表明黑洞的“另一端”可能会将引力带到我们自己宇宙中的另一个位置。

将量子引力理论应用于黑洞，其核心的全破碎奇点就消失了。

取而代之的是看起来很像另一个宇宙的入口的东西。最直接的是，这可以帮助解决困扰黑洞的烦人的信息丢失悖论。

尽管没有人可能很快会陷入黑洞，但想象一下如果他们这样做会发生什么，这是探究宇宙中一些最大谜团的好方法。最近，这导致了一种被称为“黑洞防火墙悖论”的东西-但是黑洞长期以来一直是宇宙难题的根源。

根据爱因斯坦的广义相对论，如果一个黑洞吞噬了您，那么您的生存机会将为零。首先，您会被黑洞的潮汐力撕裂，这个过程被异想天开地称为意大利面条化。

最终，您将达到引力场无限强大的奇点。届时，您将被压垮到无限的密度。不幸的是，广义相对论没有为确定接下来发生的事情提供依据。宾夕法尼亚州立大学的阿比·阿什特卡尔（Abhay Ashtekar）说：“当广义相对论达到奇点时，物理学就停止了，方程式破裂了。”

当试图解释大爆炸时，同样的问题也出现了，这被认为是从奇异之处开始的。因此，在2006年，Ashtekar及其同事将环量子引力应用于宇宙的诞生。LQG将广义相对论与量子力学相结合，并将时空定义为大小约为10-35米的不可渗透的块状网。研究小组发现，当他们在LQG宇宙中倒退时间时，他们达到了顶峰，但没有奇异之处，而是越过了“量子桥”进入了另一个更老的宇宙。这是我们宇宙起源的“大反弹”理论的基础。

现在，豪尔赫·普林（Jorge Pullin）和鲁道夫·冈比尼（Rodolfo Gambini）已将LQG应用于较小的规模-应用于单个黑洞-希望也消除这种奇异之处。为简化起见，两人将LQG方程应用于球对称，不旋转的“ Schwarzschild”黑洞模型。

在这种新模型中，当您靠近黑洞的核心时，重力场仍然会增加。但是，与以前的模型不同，这并没有以单一性结尾。相反，引力最终会减小，就好像您走出了黑洞的另一端并落入了我们宇宙的另一个区域或完全落在了另一个宇宙中一样。尽管仅持有黑洞的简单模型，但研究人员以及Ashtekar认为，该理论也可能消除真实黑洞的奇异之处。

那意味着黑洞可以作为通往其他宇宙的门户。尽管其他理论（更不用说一些科幻小说了）提出了这一建议，但麻烦的是，由于奇异性，任何东西都无法通过门户。消除奇异点不太可能立即就实用，但是它可以帮助解决黑洞周围的至少一个悖论，即信息丢失问题。

黑洞会吸收信息以及吞入的物质，但是黑洞也应该随着时间的流逝而消失。这将导致信息永远消失，违背了量子理论。但是，如果黑洞没有奇异之处，那么信息就不会丢失-它可能只是将信息传递到另一个宇宙。普林说：“信息不会消失，它会泄漏出去。”

出版物：Rodolfo Gambini和Jorge Pullin，“ Schwarzschild黑洞的循环量化”，物理。莱特牧师110，211301（2013）; DOI：10.1103 / PhysRevLett.110.211301

研究报告的PDF副本：Schwarzschild黑洞的循环量化

图像：黑洞吞噬了NASA / CXC / M.Weiss的一颗星星

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