『黑洞』物理学家们精确地计算出了黑洞的中心——奇点究竟是什么样( 二 )


物理学家们最想知道的是他们的准现实黑洞是否有一个中心奇点 , 这个事实只有在简单的史瓦西黑洞中才能确定 。 如果存在一个中心奇点 , 他们想确定它是“类空间”还是“类时间” 。
什么是类空间 , 什么是类时间?
这些术语源于这样一个事实:一旦粒子接近类空间奇点 , 就不可能在时间上向前演化出广义相对论方程 。 演化只能沿着空间方向进行 。 相反 , 接近类时间奇点的粒子不会被无情地吸进去 , 它仍然有一个可能的未来 , 因此可以在时间上向前移动 , 尽管它在空间上的位置是固定的 。 外部观察者无法看到类空间的奇点 , 因为光波总是向它们移动 , 永远不会出来 。 然而 , 光波可以从类时间的奇点中发出 , 使得外界可以看到它们 。
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在这两种类型中 , 物理学家们更喜欢研究类空间 , 并且更相信类空间的理论 , 因为广义相对论只在奇点处才会崩溃 。 对于一个类时间的奇点 , 这一理论在这一点周围的任何地方都站不住脚 。 例如 , 物理学家无法预测辐射是否会从一个类时间的奇点出现 , 以及它的强度或振幅可能是多少 。
研究小组发现 , 在他们所研究的两种类型的黑洞中 , 确实存在一个中心奇点 , 而且它总是像空间一样 。 切斯勒指出 , 许多天体物理学家都认为这是一种真实的情况 , 但这还不是很确定 。
BHI对黑洞奇点的研究跨出了一大步
以色列海法理工学院的黑洞专家、物理学家阿莫斯·奥里在谈到切斯勒的新论文时表示 , “就我所知 , 这是首次对旋转黑洞内部出现的类空间奇点给出如此直接的推导 。 ”
Gaurav Khanna是麻省大学达特茅斯分校的物理学家 , 他也研究黑洞的奇点 , 他称BHI团队的研究是巨大的进步 , 比之前在这一领域的研究有了巨大的飞跃 。
虽然切斯勒和他的合作者已经证实了天体物理黑洞在其核心有类空间的奇点 , 但他们还没有证明这一点 。 他们的下一步是进行更实际的计算 , 超越基本标量场 , 并将更复杂的物质和辐射形式结合起来 。
【『黑洞』物理学家们精确地计算出了黑洞的中心——奇点究竟是什么样】切斯勒强调 , 当物理学家们构建出一套量子引力理论 , 能够处理在这些点上发现的极端条件时 , 黑洞计算中出现的奇点应该会消失 。 根据切斯勒的说法 , 将爱因斯坦的理论推到极限 , 看看它是如何失败的 , 你可以指导自己构建下一个理论 。