Physics Letters B: 黑洞根本就不存在 - Physics版

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http://arxiv.org/abs/1406.1525
http://arxiv.org/abs/1409.1837
http://backreaction.blogspot.com/2014/09/black-holes-declared-n
研究称黑洞根本就不存在
作为宇宙中最黑暗质量最密集的物质，黑洞点燃了不少人的想像力，为众多科幻小说和
电影提供了精彩的素材和设定。但来自美国科学家的一项新研究可能要让这些人失望了
：这名理论物理学家经过数学计算得出结论——黑洞根本就不存在。相关论文分别发表
在著名的预印本网站ArXiv和《物理快报B》杂志上。
“得出这个结论后，即便我本人都感到十分震撼。”提出这一理论的美国北卡罗来纳大
学教堂山分校理论物理学教授劳拉·梅尔西尼—霍顿这样描述自己的感受。她说：“科
学家们研究这个问题已经超过了50年，而这个解决方案给了我们许多新的思考。”
经典理论认为，黑洞是宇宙中存在的一种超高密度天体，由一个质量足够大的恒星在能
量耗尽后因引力坍缩形成。其中心是一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的
奇点。围绕在奇点四周的是一片空空如也的区域，这便是黑洞视界。一个恒星形成黑洞
的过程就像是把一个地球大小的天体压缩成一个花生大的小球。根据爱因斯坦的相对论
，黑洞会吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质，只要进入黑洞视界就有去无回。
但这种解释与另一种基本理论产生了冲突：量子力学认为，任何物理演化过程都应满足
因果律，即信息是守恒的，没有信息能从宇宙中永远消失。不少科学家试图使用数学的
方法来让两种理论形成统一，但都无功而返。自此，关于黑洞中的信息是否丢失的问题
就成了一个谜。
1974年，霍金通过量子力学的方法得出结论：黑洞不仅能够吸收黑洞外的物质，同样也
能以热辐射的方式向外“吐出”物质。而这种量子力学现象，就被称为霍金辐射。
物理学家组织网9月25日（北京时间）报道称，新研究中梅尔西尼—霍顿描述了一种全
新的方案。她和霍金都同意，当恒星因自身的引力发生坍塌时会产生霍金辐射。但梅尔
西尼—霍顿认为，发出这种辐射后，恒星的质量也会不断地发生损失。正因为如此，当
这些恒星坍缩时就不可能达到形成黑洞所必须的质量密度。她认为，垂死的恒星在发生
最后一次膨胀后，就会爆炸，然后消亡，奇点永远不会形成，黑洞视界也不会出现。根
本就不会存在像黑洞这样的东西。
其实早在今年年初，霍金就曾通过论文指出在经典理论中黑洞是不存在的，他承认自己
最初有关视界的认识是有缺陷的，并提出了新的“灰洞”理论。该理论认为，物质和能
量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。（来源：科技日报王小龙）

H*****t
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