黑洞也許是我們(men) 宇宙中最奇怪、最難理解的一個(ge) 存在,我們(men) 對它的了解幾乎是太皮毛了,很多都還是未知。它們(men) 具有如此巨大的潛力?與(yu) 從(cong) 蟲洞到新的嬰兒(er) 宇宙的一切事物都有聯係?就是因為(wei) 它的存在,幾十年來一直吸引著物理學家。
一個(ge) 奇怪的宇宙!科學家發現迷你分形宇宙可能位於(yu) 帶電的黑洞內(nei)
但是,就像這些已知物體(ti) 一樣奇怪,甚至可以想象到更奇怪類型的黑洞。在宇宙的一個(ge) 上下顛倒的假設版本中,可能存在一種奇怪的黑洞類型,比MC Escher草圖更奇怪。現在,一組研究人員投入了所謂的帶電黑洞的科學核心,發現了許多驚喜,包括時空的地獄和奇異的分形景觀……甚至還有更多。
有各種各樣可能的假想黑洞:帶有或不帶有電荷的黑洞,旋轉或靜止的黑洞,被物質包圍的浮子或漂浮在空曠空間中的黑洞。這些假想的黑洞中有一些眾(zhong) 所周知,肯定存在於(yu) 我們(men) 的宇宙中。例如,旋轉的黑洞周圍充滿著下落的物質,這很常見。去年我們(men) 甚至拍了一張黑洞照片,引起廣大媒體(ti) 的關(guan) 注。
但是其他一些黑洞都純粹是理論上的,即便如此,物理學家仍然有興(xing) 趣探索黑洞的秘密,通過深入研究他們(men) 的科學基礎,我們(men) 可以認識到物理理論的新關(guan) 係和含義(yi) ,這可能會(hui) 對現實世界產(chan) 生影響。
一個(ge) 奇怪的宇宙!科學家發現迷你分形宇宙可能位於(yu) 帶電的黑洞內(nei)
一個(ge) 這樣的理論黑洞就是被帶電荷的黑洞,該黑洞被某種稱為(wei) anti-de Sitter的空間包圍。無需過多考慮細節,這種空間就具有恒定的負幾何曲率,就像馬鞍一樣,我們(men) 知道這並不是對我們(men) 宇宙的很好描述。(具有反de Sitter空間的宇宙在所有其他方麵都相同的情況下,將具有負的宇宙常數,這意味著任何物質都傾(qing) 向於(yu) 凝結成黑洞,而已知的加速膨脹則使宇宙四分五裂。)
這個(ge) 馬鞍形的空間在我們(men) 的宇宙中不存在,但事實證明,這些奇特的黑洞仍然具有令人驚訝的複雜結構,值得探索。
值得探索的原因之一是帶電黑洞與(yu) 旋轉黑洞有很多相似之處,旋轉黑洞在我們(men) 的宇宙中確實存在,但是帶電黑洞在科學上更容易解決(jue) 。因此,通過研究帶電黑洞,我們(men) 可以獲得對現實世界中旋轉黑洞的一些見解。
物理學家發現,當這些黑洞變得相對涼爽時,它們(men) 會(hui) 在其表麵周圍形成量子場的“陰霾”。這種煙霧會(hui) 粘在表麵上,並通過黑洞自身永不疲勞的重力向內(nei) 拉動,但由於(yu) 同一黑洞的電排斥力而向外推。在表麵上穩定工作的量子場的霧也被稱為(wei) 超導體(ti) 。超導體(ti) 具有實際應用(黑洞可以無電阻地傳(chuan) 輸電流),因此了解超導體(ti) 在這些奇特的情況下如何發揮作用有助於(yu) 我們(men) 理解其科學結構,從(cong) 而有可能在實際應用中帶來新的見解。
在8月28日發布到數據庫arXiv的一項研究中,一組研究人員最近使用超導語言來發現這些假想黑洞表麵下方的東(dong) 西。
“正常”的帶電黑洞,在我們(men) 的宇宙中可能被各種花園時空包圍著,內(nei) 部有一些怪異之處。首先,在事件視界之外(每個(ge) 黑洞的邊界,一旦您掉入其中,就無法離開),這就是所謂的內(nei) 部視界,即一個(ge) 強大的量子能量區域。除此之外,還有蟲洞,是通向宇宙中其他孤獨區域的白洞的橋梁(至少根據科學方法而言)。
我們(men) 真的不知道在現實生活中是否存在像這樣的蟲洞,因為(wei) 帶電黑洞的科學在內(nei) 部視野中破裂了,在我們(men) 開發新的物理學之前,我們(men) 將學不到更多的東(dong) 西。幸運的是,被反de Sitter空間包圍的帶電黑洞(現在我們(men) 稱為(wei) 超導體(ti) 黑洞)可以避免此問題。
最近收到一個(ge) 好消息,超導體(ti) 黑洞的內(nei) 部視界破裂了,使您可以像在普通的固定黑洞中一樣順暢地駛過它。壞消息是,超導體(ti) 黑洞中的蟲洞橋也會(hui) 自行破裂,因此您無法將自己運送到遙遠的恒星。
一個(ge) 奇怪的宇宙!科學家發現迷你分形宇宙可能位於(yu) 帶電的黑洞內(nei)
但這並不意味著您沒有發生任何有趣的事情。就在本來是內(nei) 部視界的內(nei) 部,超導體(ti) 黑洞的內(nei) 部卻有點泡沫。
通常,現實生活中的超導體(ti) 中的粒子會(hui) 發生振蕩,從(cong) 而支持波來回擺動,這種效應被稱為(wei) “約瑟夫森振蕩”。在這些黑洞的深處,空間本身來回振動。
但是,一旦您擺脫了振動的時空,接下來的事情將是真正的神秘。研究人員發現,超導體(ti) 黑洞的最內(nei) 層區域可能具有怪異的微型膨脹宇宙,在該地方空間可以在不同方向上以不同的速率拉伸和變形。
此外,根據黑洞的溫度,這些空間中的某些區域可能會(hui) 觸發新一輪的振動,從(cong) 而產(chan) 生新的擴展空間斑塊,從(cong) 而觸發新一輪的振動,進而產(chan) 生新的斑塊不斷擴大的空間等等,規模越來越小。
那將是一個(ge) 微型的分形宇宙,從(cong) 大尺度到小尺度無休止地重複。完全不可能描述穿越這樣一個(ge) 風景是什麽(me) 樣的,但肯定會(hui) 很奇怪。
在這個(ge) 奇怪的分形的中心,混亂(luan) 的混亂(luan) 是奇點:無限密度的點,即落入黑洞的每一點物質所在的地方。不幸的是,即使使用超荷電的超導科學技術,研究人員也無法描述奇異情況。所有已知的物理學都崩潰了,需要新的引力理論來充分描述。
誰知道您會(hui) 在超導體(ti) 黑洞的中心找到什麽(me) ,但至少您會(hui) 喜歡這次旅行。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站

