40年難題解不開　科學(xué)家再質(zhì)疑黑洞存在

上古真人 2012-02-19

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40年難題解不開　科學(xué)家再質(zhì)疑黑洞存在

黑洞到底存在麼？

　　沒有人知道宇宙中到底有沒有黑洞。從黑洞這個概念提出的第一天起，科學(xué)家關(guān)於黑洞存在與否的爭論就沒有停止過。儘管黑洞理論能夠解釋一些問題，但宇宙也變得越發(fā)“詭異”和難以捉摸。最近，美國科學(xué)家在《物理評論D》（Physical Review D）上撰文指出，黑洞是不可能存在的。

　　如果他們的認(rèn)識是正確的，那麼天文物理學(xué)將經(jīng)歷一次新的變革，困擾科學(xué)家40餘年的難題也將不攻自破。

　　簡單說來，黑洞就是空間中的一個點，它的萬有引力趨於無限大。在距離黑洞中心一定範(fàn)圍之內(nèi)，它的引力大得連光都無法逃脫，這個範(fàn)圍就是所謂的“視界”（event horizon）。1974年，理論物理學(xué)家史蒂芬?霍金提出，量子物質(zhì)能夠以某種“狡猾”的方式逃出黑洞。他認(rèn)為，粒子-反粒子對有一定的隨機幾率能夠瞬間以實物形式“跨”於“視界”之上——其中一個墜入黑洞，另一個則將能夠自由。這就是著名的“霍金輻射”（Hawking Radiation）。這一理論表明，黑洞並非只進不出，它可以緩慢地釋放出一些物質(zhì)，被吸入黑洞的一切事物都最終能在幾十億甚至幾萬億年後“重見天日”。

　　這樣看來，黑洞就成了一個矛盾體：即“密不透風(fēng)”，又有所疏漏。這個兩難的問題已經(jīng)困擾了科學(xué)家40年之久?！　?nbsp;

　　在最新的研究中，美國凱斯西儲大學(xué)（Case Western Reserve University）的物理學(xué)家Lawrence Krauss和同事構(gòu)建了一個複雜的數(shù)學(xué)公式，能夠證明黑洞並不存在。Krauss表示，公式的關(guān)鍵在於引入了愛因斯坦提出的時間延緩效應(yīng)（relativistic effect of time）。

　　愛因斯坦在廣義相對論中指出，飛向黑洞的宇宙飛船中的乘客會感覺到飛船在加速，而在黑洞外部的觀測者看來，飛船的速度卻在變慢。而當(dāng)飛船到達“視界”時，這個速度可以慢到觀測者認(rèn)為飛船似乎會永遠停在那裏，但永遠不會被湮沒。Krauss表示，時間能夠在那個點上停止下來，這就意味著時間對於黑洞而言是無限的。如果黑洞會不斷向外釋放物質(zhì)，質(zhì)量逐漸減少，那麼它們在形成之前就已經(jīng)蒸發(fā)消失了。他說，這就好比是向一個沒有底的瓶子裏倒水，永遠倒不滿。

　　Krauss表示，沒有人真正見過黑洞?？茖W(xué)家會認(rèn)為宇宙中遍佈著黑洞，可能是由能夠產(chǎn)生巨大引力的特大質(zhì)量恒星遺骸引起的類似效果。實際上，Krauss不是第一個這樣認(rèn)為的人。2005年3月，美國天體物理學(xué)家喬治?錢普拉因表示，宇宙中沒有黑洞，所謂的黑洞是由“暗能量”組成的巨大星體。而在2006年7月，另一位美國科學(xué)家席爾德也發(fā)現(xiàn)了一個一直被當(dāng)作黑洞的類星體。

　　NASA戈達德空間飛行中心（Goddard Space Flight Center）的天文學(xué)家Kimberly Weaver評論說，人們對黑洞和宇宙的認(rèn)識不會如此之快。儘管她十分欣賞凱斯西儲大學(xué)科研小組所描述的結(jié)論，但問題是人類目前的觀測還沒有找到任何能夠支持這一觀點的事實證據(jù)。Weaver說，天文學(xué)家確實在銀河系中央的超大黑洞附近觀測到星際物質(zhì)毫無蹤跡地消失。不過，到目前為止，也沒有人真正探測到“霍金輻射”，找到黑洞蒸發(fā)的證據(jù)。（來源：科學(xué)時報）　