黑洞是进入其它宇宙的时空门?
2013-08-24 16:47
来源: 凤凰科技
新科学家报导，落入黑洞可能并不是之前预想的一切的终点。倘若将引力量子理论应用於怪异的天体，那麽所有的奇点在黑洞核心处都会消失。它就像进入另一个宇宙的起点，能够帮助解决紧随黑洞的信息丢失悖论。尽管在近期不会有任何人类落入黑洞，但设想一下如果它的确发生了，那麽这将是一种探测宇宙最大谜题之一的伟大方式。这导致了所谓的黑洞防火墙悖论——黑洞一直都是宇宙谜题的来源。
根据艾尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）的广义相对论，如果黑洞吞噬你，你存活的概率为零。你将先被黑洞的潮汐力撕裂，这个过程被称为意大利面化（spaghettification）——指在强引力场中物体因潮汐力作用产生的拉伸形变。
最终你将到达引力场无穷大的奇点。在这个点你将被压缩成无限密集。不幸的是，广义相对论并没有提供预测接下来发生的事的基础。「当你到达广义相对论的奇点，物理学终止了，等式也不成立了，」美国宾夕法尼亚州立大学的阿贝·阿希提卡(Abhay Ashtekar)这样说道。
在解释宇宙大爆炸时，同样的问题也会突然出现，宇宙大爆炸被认为以奇点作为开始。因此在2006年，阿希提卡和同事将圈量子引力理论(Loop quantum gravity，简称LQG)应用到宇宙的出生。LQG结合了广义相对论和量子力学并将时空定义为大小为10-35米的隐形块网络。研究小组发现，当在LQG宇宙里重绕时间，它们将到达大爆炸状态，但没有奇点——相反，它们将跨越「量子桥梁」到达另一个古老宇宙。这就是解释宇宙起源的「大反弹」理论的基础。
信息悖论
目前美国路易斯安那州立大学的久治·普林(Jorge Pullin)和乌拉圭蒙得维的亚共和国大学的鲁道夫?甘比尼(Rodolfo Gambini)将LQG应用到更小的规模里——单一的黑洞里，希望也能够移除奇点。为了简化，两人将LQG的方程式应用到球状对称不回转的「史瓦西」(Schwarzschild)黑洞上。
在这个新的模型里，引力场会随着你接近黑洞核心而逐渐增加。与之前的模型有所不同，它并不是以奇点为终点。相反，引力会逐渐减少，彷佛你正从一个黑洞的末端出来进入我们宇宙的另一片区域，或者另一个宇宙里。尽管这是一个简单的黑洞模型，但研究人员以及阿希提卡认为这项理论或可能驱逐真实黑洞里的奇点。
这意味着黑洞可以作为进入其它宇宙的时空门。然而其他理论，不包括科幻小说里描述的，已经暗示了这种可能性，唯一的问题是由於奇点的存在，没有任何事物能够穿过这个时空门。移除奇点似乎并没有即刻的实际应用，但它至少可以帮助解开有关黑洞的众多悖论之一，也即信息丢失问题。
黑洞会连着吞噬的物质一并吸收物质所携带的信息，但黑洞也被认为会随着时间的推移而蒸发。这将导致信息的永久丢失，从而否定量子理论。但如果黑洞并没有奇点，那麽信息就不会丢失——它可能只是进入了另一个宇宙。「信息并不会丢失，而是泄露。」 普林说道。
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