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发表于 2020-3-3 20:48:33
所有物质都会消失! 什么是黑洞?
黑洞最常见的一个概念是,一颗恒星坍缩成半径为零的一个点,永远笼罩在无际夜空中一个史瓦西大小的阴云中。然而关于这张照片,这里仍然有一些问题。
如果你位于一个平常的事件视界当中,这种关于黑洞的解释是合理的。但是在越过事件视界达到曲率奇点时,物质会发生分解。首先,黑洞是一个洞,是时空流形中的一滴眼泪,是一个度规张量急剧增加与时空点建立联系的地方。
认识奇点的征途并不像认识一个零维的盒子一样,你不可以将它分割为多少千克去得到无限密度。关于黑洞内部的描述更多是关于拓扑函数的,这是它极其独特的一点。比如说,旋转的黑洞都有一个环形奇点,但是这个环形有多大?我的房子这么大足够大吗?现在我们来思考一下这个问题:想象一下跟着一个立方体追踪到奇点,假设你处于立方体中的一角。
你该如何计算其他七个角的位置?黑洞的奇点甚至可以被认为是某个确定的“空间”吗?另外,量子力学其实会对于这种情况有更多的解释,而且直到有一个完整的关于重力的量子力学理论之前,我们甚至不知道哪个问题是有意义的。
是关于物质的问题吗?
它已经不存在了。当大多数人想到“物质”,通常会想到固体、液体、气体这三种形态。但事实比这要微妙的多,因为物质是由排斥力支撑起的物质场的集合,而这些物质场是由他们的反对称性引起的,这种特性限制了它可以包含多少“位”由拓扑空间中的元素组成的物质。从数学上讲,关于黑洞与我们所知道的一切关于重力和量子力学相一致,即极端重力场要强于粒子间的排斥力,那么你就可以将尽可能多的“物质”收集到一起。这里有一些答案提到,从某种意义上来说,基本粒子其实根本没有尺寸,这基本上是正确的。 |
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