“项链”黑洞或颠覆广义相对论
- 发布时间：2016-02-20 01:29:46 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京2月19日电 （记者刘园园）引力波的发现让爱因斯坦笑了，但这次他可能要转笑为涕——英国剑桥大学19日发布新闻公告称，该校科研人员和伦敦大学玛丽皇后学院的同行合作，使用超级电脑成功模拟了一种特殊的五维环形黑洞，这种黑洞可以无情地推翻广义相对论背后的完美公式。
他们模拟的环形黑洞就像一条珍珠项链，膨胀的部分就如同珍珠，其余部分则如串起珍珠的线，这些“线”会越变越细，直到“项链”断开，变成一系列更小的黑洞。
这种项链状环形黑洞背后，暗藏着广义相对论的克星——裸奇点。
广义相对论是目前我们理解万有引力的基础。这一理论告诉我们，物质可以使其周围的时空发生弯曲，万有引力便是这种弯曲的结果。从预测恒星的寿命，到帮助我们导航的GPS，都离不开爱因斯坦广受赞誉的公式。这一理论诞生100年以来，经受住了种种考验，却在解释奇点的存在上卡了壳。
所谓奇点，就是万有引力极其强烈，以至于空间、时间和物理定律都失效的点。广义相对论预测，奇点存在于黑洞的核心，被黑洞视界线所包围。所以只要奇点一直乖乖藏在视界线后面，它们就不会惹麻烦，广义相对论也就站得住脚。
但宇宙不会总遂人愿，如果有的奇点并没有视界线的包裹，也就是存在所谓的裸奇点怎么办？那将意味着一种物体由于密度无限大而崩溃，这种状态会颠覆现有的物理定律。
理论物理学家曾假设，这种裸奇点可能存在于更高维度的宇宙中，也就是人类目前所认识的四维时空以外的维度：五维、六维、七维甚至十几维……
此次，科研人员的模拟证明，这是很有可能的。他们使用超级电脑，在五维空间完整演绎了爱因斯坦的广义相对论。最后发现，大部分情况下，五维的环形黑洞会坍缩成球形——这种情况下奇点依然会被视界线包围。但是，当环形黑洞极不稳定以至于呈现被拉伸的项链状时，这根“项链”最终会断裂成若干更小的黑洞，并形成一个没有视界线包围的裸奇点——打破了广义相对论的预言。
如果这种“项链”黑洞真的存在，人类就需要下一个“爱因斯坦”重新解释宇宙了。
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