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虫洞穿越时空可以解决斯蒂芬宇宙怪才霍金首先提出的黑洞悖论?

时间:2023-08-13来源:网络作者:小白

  物理学家斯蒂芬宇宙怪才霍金提出的一个看似棘手的黑洞悖论终于可以通过虫洞穿越时空来解决。“黑洞信息悖论”是指宇宙中的信息是无法被毁灭的,而当黑洞最后蒸发时,被这个宇宙吸尘器吞噬的任何信息都应该早就消失了。这项新研究提出,这个悖论可以通过大自然的终极作弊代码来解决:虫洞,或穿越时空。

  日本 RIKEN 跨学科理论与数学科学项目的理论物理学家 Kanato Goto在一份声明中说: “虫洞将黑洞内部和外部辐射连接起来,就像一座桥梁。 ”

  根据 Goto 的理论,黑洞的事件视界内出现了第二个表面,在这个边界之外没有任何东西可以逃脱。来自虫洞的线将该表面与外部世界连接起来,将黑洞内部和边缘辐射泄漏之间的信息纠缠在一起。

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  黑洞信息悖论是什么?

  1970 年代,宇宙怪才霍金发现黑洞并不完全是黑色的,但起初,他并没有意识到他创造的很大问题。在他发现之前,物理学家认为黑洞非常简单。当然,各种复杂的东西都落入其中,但黑洞将所有这些信息都锁了起来,帆叶网,再也看不到了。

  但宇宙怪才霍金发现黑洞会释放辐射,最后会完全蒸发,这个过程现在被称为宇宙怪才霍金辐射。但这种辐射本身并不携带任何信息。确实,它不能;根据定义,黑洞的视界会阻止信息离开。那么,当一个黑洞最后蒸发并从宇宙中消失时,它所有被锁定的信息都去了哪里?

  这就是黑洞信息悖论。一种可能性是信息可以被破坏,这似乎违反了我们对物理学的一切了解。(例如,如果信息可能丢失,那么你就无法从现在的事件中重建过去,或预测未来的事件。)相反,大多数物理学家试图通过寻找某种方式——任何方式——来获取宇宙中的信息来解决这个悖论。黑洞通过宇宙怪才霍金辐射泄漏出来。这样,当黑洞消失时,信息仍然存在于宇宙中。

  无论哪种方式,描述这个过程都需要新的物理学。

什么是量子纠缠.jpg

  两个熵的故事。

  1992 年,宇宙怪才霍金的前研究生、物理学家唐·佩奇以另一种方式看待信息悖论问题。他首先研究了量子纠缠,即遥远粒子的命运联系在一起。这种纠缠充当了宇宙怪才霍金辐射和黑洞本身之间的量子力学联系。佩奇通过计算“纠缠熵”来测量纠缠量,这是对纠缠宇宙怪才霍金辐射中包含的信息量的度量。

  在宇宙怪才霍金的原始计算中,没有信息逃逸,纠缠熵总是增加,直到黑洞最后消失。但佩奇发现,如果黑洞确实释放了信息,纠缠熵最初会增长;然后,在黑洞生命的中途,它在最后达到零之前减少,当黑洞蒸发时(意味着黑洞内的所有信息最后都逃逸了)。

  如果佩奇的计算是正确的,这表明如果黑洞确实允许信息逃逸,那么在它们生命的中途一定会发生一些特别的事情。虽然佩奇的工作并没有解决信息悖论,但它确实给了物理学家一些有趣的工作。如果他们能给黑洞带来中年危机,那么这个解决方案可能会解决这个悖论。

黑洞天鹅座 X-1 正在从一颗很大的蓝色伴星中提取物质。一旦那些“东西”到达事件视界,就无法逃脱,对吧.jpg

  穿过虫洞。

  最近,几个理论家团队一直在应用从弦论中借鉴的数学技术——一种将爱因斯坦的相对论与量子力学统一起来的方法——来研究这个问题。他们正在研究事件视界附近的时空如何可能比科学家最初想象的更复杂。有多复杂?尽可能复杂,允许在微观尺度上进行任何形式的弯曲和弯曲。

  他们的工作导致了两个令人惊讶的特征。其中之一是在事件视界下方出现了“量子极值表面”。这个内表面缓和了离开黑洞的信息量。最初,它没有多大作用。但是当黑洞在其生命的一半时,它开始主导纠缠,减少释放的信息量),因此纠缠熵遵循佩奇的预测。

  其次,计算揭示了虫洞的存在——其中很多。这些虫洞似乎将量子极值表面连接到黑洞的外部,使信息能够绕过事件视界并以宇宙怪才霍金辐射的形式释放。

  但之前的工作仅适用于高度简化的“玩具”模型(例如黑洞的一维版本)。通过 Goto 的工作,同样的结果现在已应用于更现实的场景——这是一项重大进步,使这项工作更接近于解释现实。

  不过,还有很多问题。一方面,目前尚不清楚数学中出现的虫洞是否与我们认为的时间和空间捷径相同的虫洞。

  它们深深地埋在数学中,很难确定它们的物理意义。一方面,这可能意味着字面上的虫洞穿入和穿出正在蒸发的黑洞。或者它可能只是一个迹象,表明黑洞附近的时空是非局部的,这是纠缠的一个标志——两个纠缠的粒子不需要因果接触就能相互影响。

  另一个重要问题是,虽然物理学家已经确定了一种可能的机制来缓解悖论,但他们并不知道它实际上是如何工作的。没有已知的过程可以实际执行获取黑洞内部信息并将其编码为宇宙怪才霍金辐射的工作。换句话说,物理学家已经为解决信息悖论建立了一条可能的道路,但他们还没有找到任何方法来创造沿着这条道路行驶的卡车。

  “我们仍然不知道信息如何被辐射带走的基本机制。”Goto 说。“我们需要一个量子引力理论。”

星暴星系:黑洞竟然是星爆星系产生的

在宇宙中有一个有着巨大恒星形成的爆发区,那就是星爆星系。一般的星系恒信的形成是非常缓慢的,但是在这个星系里,恒星的形成非常的剧烈快速,并且还会有超新星的爆发。这不是一个以外表出名的星系,而是以它内在的奇特而受人关注。甚至有科学家认为黑洞也是因为这个星系而产生。下面探秘志的小编就来为大家更深入的介绍星爆星系吧! 天文学家在宇宙观察中,发现在一颗正在孕育恒星的的星系中,有着一股异常的“超级风”外流气体,速度可以达到每秒数千公里。 天文学家将这个星爆星系叫做“NGC 4666”,距离地球0.8亿光年。而超级风就是从这个星系的内部刮出来的,并且因为超级风可以让气体变得非常的浓密,所以很难直接去观测。 星爆星系一年可造2900个太阳 星系早期在形成的时候,会出现大量的星际气体,尘埃等非常原始的物质,这些物质会给星系内部恒星的诞生提供需要。 星爆星系产生恒星的速度一直是很令人惊叹的,但是来自加州理工学院的天文学家小组发现大爆炸发生后大约8亿年时,出现有史以来最大规模的“爆星”现象,其存在于一个早期宇宙的庞大星系中,星系的质量甚至与我们现在的银河系相当,但恒星诞生的速率却是银河系的2000倍以上,远高于宇宙中任何一个星系。 科学家们通过观察这个超级星系的演化过程发现,这个星爆星系每年可以形成大约2900个太阳,被科学家们称为是史上最大的超级星爆星系之一。 黑洞来自星爆星系 超大型黑洞的形成是需要非常庞大的质量的,它由很多小黑洞聚集起来形成的,一些科学家就认为,超大型的黑洞是由星爆星系产生的。 很久以来,天文观测表明,在星系合并和相互作用的地方,经常出现圆盘状的恒星形成暴。最近人们认为,即使两个星系不合并,靠得很近的星系之间的相互作用也能使星系旋转不稳定,导致气体如漏斗般向核心聚集,点燃了围绕核心的星暴。 星暴星系以迅猛的速度产生新星,同时又以迅猛的势头引起超新星爆发。最终,产生了大量的太阳质量级别的黑洞。这些黑洞再集合周围气体,变成质量更大的黑洞。科学家推测,这些距离很近的黑洞有可能会相互合并,形成巨大的黑洞。 星暴星系有足够的物质来形成超大型黑洞。但是很可惜,根据目前的理论计算,这样的黑洞合并方式太缓慢了,即使经过100亿年,黑洞聚集的气体质量也只占其自身质量的百分之几。所以还无法确定黑洞产生跟星暴星系是否有关。 随机文章孔子「温温无所试」的典故与意思?人类杀死了地球原住民,外星来的人类灭杀地球居民蜥蜴人令人感到恐怖的鸟笼效应,心里被物品所控制的人类欲望雪崩的时候没有一片雪花是无辜的,伏尔泰揭露事物的两面性蛋黄水母:诱人的“荷包蛋”水母,触手有致命的毒素迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!

事件真相:黑洞的形成及对黑洞死亡的理解

关于黑洞的科学说法,其实在1916年才得到证实,但是关于黑洞的形成的理论最早由爱因斯坦提出来,如果将非常巨量的物质几种在空间上的一个点,而且这种物质的量不是我们概念上所能接受的,然后在这些物质的周围就会发生非常奇异的现象,会存在一个界面,并且即使是光进入了这个界面,也无法逃脱这些物质,关于黑洞的命名由美国的物理学家约翰阿奇巴德惠勒提出来的,但是最初的科学计算却是由德国的天文学家卡尔史瓦西,黑洞之所以能够抓住光,就是因为黑洞具有极大的引力。 虽然对于黑洞的概念已经得到了科学的认识,但是目前还无法直接对黑洞进行观测,主要是由于黑洞的引力场非常的大,但是体积却非常的小,导致了任何物质和辐射都无法进入到黑洞内,并且不管是任何的物质或者辐射,只要被黑洞抓住了,就无法逃脱,因此也没法对黑洞进行直接的观测,只能通过间接的方式来得到证实,一般是在物体吸入的时候放射出来的紫外线及X射线,通过对这方面的检测来研究黑洞,发展到现在,也没有科学的方法能够直接对黑洞进行观测及研究。 黑洞很容易让人望文生义认为,黑洞就是一个非常大的窟窿,其实不然,我们所说的黑洞,其实是一个宇宙天体,主要是由于其极大的引力造成没有物质能够逃离黑洞,因此才被称为黑洞, 根据科学的研究表明,黑洞形成在宇宙大爆炸八亿年后,黑洞的质量是太阳的几百万倍甚至几十亿倍,一般黑洞都出现在一个星系的中心位置,黑洞在诞生之初增长速度就非常的快,并且会不断的吸收物质来扩大自身的质量,而对于黑洞的形成最初说法不一,研究表明,有约百分之二十的超大质量黑洞是由于星体之间的碰撞形成的,由于碰撞使得星体产生融合,造成了引力场的改变,但是不管哪种形成方式,黑洞的形成都是经过了一个非常漫长的时间。 现在我们普通认为首先星体的质量巨大是超新星爆发的主要原因,因为这样的星体核反应迅速,内核的温度极高,强劲的引力收缩更提升了内部的温度,使得核反应不断升级,直到不再能产生核能的生成铁核的聚变反应为止,这也是对黑洞发展过程一个最好的解释。 由于核反应的因此,导致星体内核的温度能够达到几十亿度,由于这种热量的原因,星体中向外的压力发生枯竭,并且还会导致很多热量的流逝,但是星体的引力却没有变化,于是整个星体发生了内部坍塌,物质向星体的中心坠落,导致了超新星的爆发,也就造成了黑洞的形成,一般超星系黑容易由于时间的推移,最终演变成黑洞,但是有一个必要的条件,就是坍缩物质的质量比太阳的质量大三倍,这样的星体坍塌才会导致黑洞的产生。 最近有一个新的说法,这一说法中对黑洞最终的发展方向进行了说明,黑洞最终会成为白洞,黑洞和白洞是两种对立的天体,白洞的行为表现和黑洞的行为表现完全不同,黑洞是具有极大的引力作用,在不断的吸收物质,但是白洞却是一直在喷射出捕获的物质。 关于这个理论是建立在引力量子论基础上得出来的,这个理论的证实也有助于确定长期以来最有争议的话题,那就是关于黑洞是否会摧毁他们吸收的物质,并且研究还表明,黑洞在形成之初就开始走向白洞的发展,但是关于这个说法却在最近才得到证实,黑洞在形成之后,其强大的引力造成了无法进行直接观测,但是最近通过技术手段,已经能够发现,黑洞释放出来的高能X射线,这也从间接解释了白洞的理论存在。 并且通过这种研究,人类还首次获得了黑洞的旋转速度,根据科学的研究数据表明,黑洞的旋转速度接近光速,10.78亿公里/小时,但是这个数据也只是一个模糊的旋转速度,但是这个速度也极大的震撼了我们对黑洞的认识。 虽然说对黑洞的研究已经持续了很多年,也取得了很大的突破,但是关于黑洞的成因及黑洞的发展,存在着很多种科学理论,并且黑洞也对我们的科学研究具有一定的帮助,而对于如何在宇宙探索中利用黑洞的引力也是我们未来研究发展的一个方向。
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