霍金生前最后一篇科學(xué)論文發(fā)表:黑洞中存在無窮盡的“柔軟的頭發(fā)”
這一發(fā)現(xiàn),將讓很多已經(jīng)被證明的物理定律徹底崩潰。
據(jù)英國《衛(wèi)報》消息,霍金生前最后一篇科學(xué)論文《黑洞的熵與柔軟的頭發(fā)》已被其合作者劍橋大學(xué)理論物理學(xué)教授馬爾科姆·佩里編寫完成并發(fā)表。該論文闡述了“當物體落入黑洞時信息會發(fā)生什么”的問題,霍金認為,黑洞中存在無窮盡的“柔軟的頭發(fā)”而非“無跡可尋”,并闡述了計算黑洞熵的方法,這也是其過去40多年一直的工作重點。
眾所周知,43年前(1975年),霍金創(chuàng)立了“霍金悖論”體系,主張黑洞不可能透露出東西,所有那些被它吞噬的東西將永遠置身于我們的宇宙之外。這也是當前物理學(xué)中最令人困惑的問題。
據(jù)馬爾科姆·佩里介紹,從2015年開始,霍金便和其以及另外一名科學(xué)家安德魯·斯特雷明格一起,通過質(zhì)疑構(gòu)成困難的基本假設(shè),來理解擺脫這種困難的方法,嘗試解決“霍金悖論”問題,并于2016年發(fā)表了首篇論文。
而在此次發(fā)表的論文中,霍金認為在黑洞物理學(xué)中可能存在著比量子力學(xué)更大的不確定性,也就是:黑洞中可能存在無窮盡的柔軟的頭發(fā),而非以往大家所認為的“任何物體進入黑洞將無跡可尋”。但這種“不確定性”將讓很多已經(jīng)被證明的物理定律徹底崩潰,更將加大人類探索、預(yù)測黑洞未來的難度。
眾所周知,在物理科學(xué)家以往的研究中,被普遍認同的理論是:黑洞是一個高密度的物理體、碰撞會產(chǎn)生引力波。除此之外,人類對其并無太多其他了解。也正因為此,很多人認為黑洞是一個完美的“吸收器”,一旦有東西進入黑洞,最終的去向無人可知,這種想法也被概括為“黑洞沒有頭發(fā)”。
但霍金并不這么認為。在1974年,其就曾提出黑洞其實就是“黑體”的想法,它是有溫度且可產(chǎn)生熱輻射的。而任何具有溫度的物體都具有熵(體系混亂程度的度量,衡量一個物體從其微觀成分中能以多少種不同的方式被制造出來并從外觀看和原來沒有變化),基于此,霍金提出了其最著名的“霍金輻射”公式,并試圖通過其尋找黑洞的熵。該公式最終也被刻在了霍金的墓碑上。
但熵是如何產(chǎn)生的呢?因為所有的黑洞看起來是一樣的,熵的起源又在哪里?在此次發(fā)表的論文中,霍金描述了一種計算黑洞熵的方法,認為熵是對黑洞的質(zhì)量或旋轉(zhuǎn)的定量測量。雖然,這還不足以解決“霍金悖論”問題,但卻為科學(xué)家提供了一個研究方向:霍金悖論和與量子力學(xué)相容的引力理論密切相關(guān)。
除此之外,霍金還在論文中表示,他希望能將引力和其他的自然力量結(jié)合起來,從而統(tǒng)一愛因斯坦廣義相對論于量子理論。不難看出,雖然霍金已經(jīng)逝世,但其對物理學(xué)和黑洞的研究成果仍是令人興奮的,要知道,黑洞問題已經(jīng)存在半世紀之久。他的這篇論文,無疑為未來科學(xué)們的研究工作打下了一個堅實的基礎(chǔ)。
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