來源：中國經濟網
2007年6月25日
科學家新的研究表明，黑洞可能並不存在
任霄鵬 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 ，科學家關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“詭異”和難以捉摸。最近，美國 科學家在《物理評論D》(Physical Review D)上撰文指出，黑洞是不 可能存在的。如果他們的認識是正確的，那麼天文物理學將經歷一次 新的變革，困擾科學家40餘年的難題也將不攻自破。 推翻現代宇宙學說 宇宙間可能根本不存在"黑洞" 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圍之內，它的引力大得連光都無法逃脫，這個範 圍就是所謂的“視界”(event horizon)。1974年，理論物理學家史 蒂芬?霍金提出，量子物質能夠以某種“狡猾”的方式逃出黑洞。他 認為，粒子-反粒子對有一定的隨機幾率能夠瞬間以實物形式“跨” 于“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，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”，又有所疏漏。 這個兩難的問題已經困擾了科學家40年之久。 在最新的研究中，美國凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)的物理學家Lawrence Krauss和同事構建了一個複雜的 數學公式，能夠證明黑洞並不存在。Krauss表示，公式的關鍵在於引 了愛因斯坦提出的時間延緩效應(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。 而當飛船到達“視界”時，這個速度可以慢到觀測者認為飛船似乎會 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，品質逐漸減少，那麼它們在形成之前就已經蒸發消 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。科學家會認為宇宙中遍佈著黑洞 ，可能是由能夠產生巨大引力的特大品質恒星遺骸引起的類似效果。 實際上，Krauss不是第一個這樣認為的人。2005年3月，美國天體物 理學家喬治?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(參見更多閱讀4)。而在2006年7月，另一位美 國科學家席爾德也發現了一個一直被當作黑洞的類星體。 NASA戈達德空間飛行中心(Goddard Space Flight Center)的天文學 家Kimberly Weaver評論說，人們對黑洞和宇宙的認識不會如此之快。 儘管她十分欣賞凱斯西儲大學科研小組所描述的結論，但問題是人類 目前的觀測還沒有找到任何能夠支援這一觀點的事實證據。Weaver說 ，天文學家確實在銀河系中央的超大黑洞附近觀測到星際物質毫無蹤 跡地消失。不過，到目前為止，也沒有人真正探測到“霍金輻射”， 找到黑洞蒸發的證據。(科學時報) |