黑洞在宇宙中一直是十分霸道的存在,我们对它的了解知之甚少,从我们知道黑洞的存在至今,它的神秘感一直有增无减。霍金就在一篇文章中提到:宇宙中没有黑洞,存在“灰洞”,该消息一经发出就引起了轩然大波。那么灰洞究竟是什么呢?
首先我们要先知道黑洞是什么
如果要知道灰洞是什么,我们得先认识黑洞。简单来说:一颗质量超大的恒星在临近死亡时,它的核心会迅速塌陷成一个奇点,这个奇点密度无限大但体积无限小,它会将周围所有的物质吸到这里,当连光线都会扭曲无法逃脱时——黑洞就诞生了。
而霍金则认为黑洞其实是一个拥有极端物理环境的特殊地带,物质在被吸入黑洞后一定还会被吐出。即黑洞不会永久地保存吸入的物质,会在某个特定的时刻返还到宇宙中。该现象被霍金称为:黑洞的蒸发。
灰洞是怎么回事
在了解到黑洞产生与一颗质量超大的恒星有关时,科学家就提出了一种新的猜想:既然符合条件的恒星才有可能变成黑洞,那么如果一颗恒星自身存在着某些缺陷,它在演变黑洞的过程中会发生什么现象呢?
霍金的灰洞理论弥补了这一猜想的漏洞,他称:“当大质量的恒星无法顺利产生一颗正常黑洞时,有可能就会形成比中子星体积较小但密度更大的天体,这个天体的质量大致相当于三个太阳的质量。但由于坍塌量的不足导致没有正常黑洞那样的强大引力,只有40%的辐射会离开这个天体向宇宙中喷出。”霍金将这种看不见但质量大于三倍太阳质量的天体命名为灰洞。
防火墙悖论
我们之所以认为黑洞是黑的,是在于其事件视界上,那是一种间隔着时空的界限。只有视界之外的物质才会被我们观察到,而视界之内则是一片空白,就连光都无法逃脱这个事件视界之外,所以我们才会认为黑洞是黑的。于是我们传统地认为事件视界就如同一道防火墙一般,因此将之称为防火墙悖论。
霍金认为事件视界还存在缺陷,他在文章中写道:经典理论中的光无法从黑洞中逃离,但量子理论中的能量和信息可以做到。灰洞理论则为防火墙悖论提供了坚实的理论后盾,因为灰洞并不拥有像完美黑洞那样的超强引力,灰洞理论的出现也让这个解释变得合情合理。霍金还认为宇宙中不可能存在着十分完美的黑洞,因此就有了文章开头霍金说的一段话:宇宙中没有黑洞,存在灰洞。
黑洞与灰洞的矛盾
许多物理学家对霍金的灰洞理论提出了质疑,他们认为“黑洞不存在”这个观点并不完全正确,灰洞理论只是为了解决防火墙悖论的问题,而并非真的不存在黑洞。他们还表示,如果霍金的灰洞理论表述是正确的,那么就不存在黑洞核心的奇点,甚至还会出现“一切事物都可以从黑洞中逃离”这个更加极端的现实。
但霍金表示黑洞中的物理特性本就不能以常规理论推断,由于黑洞中的巨大引力,量子力学在此并不适用。这个解释并不能得到这些物理学家的满意,最终霍金给出了一个更具说服力的答案:黑洞自身一定不会完全关闭,黑洞释放出的热量中包含着其中的物质信息,并且这些物质信息会用极漫长的时间才能完全释放出去。
其实不止黑洞理论,宇宙中的每一个理论的建立都经过了无数代科学家的争论与探究。黑洞作为宇宙中的神秘天体之一,也让许多科学家为求揭开它神秘的面纱而终日埋头计算。虽然每天面对着大量的枯燥数据,但大多数科学家心态都很乐观:“可能就在明天,我们就会得出新的研究结果啦”他们坚定地说。