时间独立克尔时空 研究称成熟黑洞特性:时间静止

2019-06-29 08:03:01

据美国太空网报道,黑洞演化的终点或许是成为一种让人费解的,时间呈现停滞的时空状态现在,一项最新的研究提出了一种新方法,可以了解某个黑洞离到达演化的终点还有多远 黑洞是宇宙中最神秘的天体之一简单地说,它们就是当大量物质被压缩进入一个极小的区域,从而使其物质密度达到极高的状态 尽管观测显示黑洞应当是宇宙中非常普遍的现象,但科学家们目前尚无法确切理解黑洞的内部状况爱因斯坦的广义相对论通常会被用来理解黑洞的物理特性 “但这是超出我们现有的物理知识的,”朱安·安东尼·瓦伦丁·克农(Juan Antonio Valiente Kroon)说他是伦敦大学玛丽皇后学院的数学家“要想理解黑洞内部发生的状况,我们需要发明新的物理方法” 幸运的是,对于黑洞演化最终状态的物理学描述可能相对更简单一些科学家们注意到,广义相对论的一个解可以得出一种状态,称为“克尔时空”(Kerrspacetime)学术界现在相信,克尔时空便是黑洞演化到终点时呈现的状态 “一般而言,相对论方程及其复杂,因此对于一个相对论系统,你应用这些方程的唯一方法便是借助计算机,”瓦伦丁·克农告诉记者说“正因为如此,像克尔解这样的情况实在是一种例外克尔解是广义相对论少数几个清晰明确的解之一,拥有直接的物理学意义” 克尔时空是“时间独立”(time-independent)的,这意味着克尔时空中的任何东西都不会随时间发生改变这也就意味着,时间停滞了处在这种状态的黑洞事实上处于静止状态 “有人可能会说,黑洞一旦演化到这一阶段,就不会再发生任何改变”瓦伦丁·克农说 在他们的最新研究中,瓦伦丁·克农和他在玛丽皇后学院的同事,托马斯·贝克达尔(Thomas Backdahl)已经找到一个方程,可以描述一个黑洞距离达到克尔时空状态还有多远 这一过程可以很快发生,甚至在数秒内完成,一切完全取决于其质量 为了应用这一方程,科学家们首先必须考察黑洞周围的一个区域,成称为“视界”视界一般被定义为黑洞的边界,任何物质,甚至光线,一旦进入视界范围,将无法逃逸 研究人员认为这项研究将有助于对黑洞的计算机模拟,并使其更逼近真实的观测数据 天文学家们认为大多数星系,