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2011年02月05日11:36 | 中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號(hào)：T|T

存在于一個(gè)星系核心的超大質(zhì)量黑洞 圖像版權(quán)：NASA

北京時(shí)間2月5日消息，據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)報(bào)道，黑洞演化的終點(diǎn)或許是成為一種讓人費(fèi)解的，時(shí)間呈現(xiàn)停滯的時(shí)空狀態(tài)。現(xiàn)在，一項(xiàng)最新的研究提出了一種新方法，可以了解某個(gè)黑洞離到達(dá)演化的終點(diǎn)還有多遠(yuǎn)。

黑洞是宇宙中最神秘的天體之一。簡(jiǎn)單地說，它們就是當(dāng)大量物質(zhì)被壓縮進(jìn)入一個(gè)極小的區(qū)域，從而使其物質(zhì)密度達(dá)到極高的狀態(tài)。

盡管觀測(cè)顯示黑洞應(yīng)當(dāng)是宇宙中非常普遍的現(xiàn)象，但科學(xué)家們目前尚無法確切理解黑洞的內(nèi)部狀況。愛因斯坦的廣義相對(duì)論通常會(huì)被用來理解黑洞的物理特性。

“但這是超出我們現(xiàn)有的物理知識(shí)的，”朱安·安東尼·瓦倫丁·克農(nóng)(Juan Antonio Valiente Kroon)說。他是倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院的數(shù)學(xué)家?！耙肜斫夂诙磧?nèi)部發(fā)生的狀況，我們需要發(fā)明新的物理方法?！?/p>

幸運(yùn)的是，對(duì)于黑洞演化最終狀態(tài)的物理學(xué)描述可能相對(duì)更簡(jiǎn)單一些。科學(xué)家們注意到，廣義相對(duì)論的一個(gè)解可以得出一種狀態(tài)，稱為“克爾時(shí)空”(Kerr spacetime)。學(xué)術(shù)界現(xiàn)在相信，克爾時(shí)空便是黑洞演化到終點(diǎn)時(shí)呈現(xiàn)的狀態(tài)。

“一般而言，相對(duì)論方程及其復(fù)雜，因此對(duì)于一個(gè)相對(duì)論系統(tǒng)，你應(yīng)用這些方程的唯一方法便是借助計(jì)算機(jī)，”瓦倫丁·克農(nóng)告訴記者說。“正因?yàn)槿绱?，像克爾解這樣的情況實(shí)在是一種例外?？藸柦馐菑V義相對(duì)論少數(shù)幾個(gè)清晰明確的解之一，擁有直接的物理學(xué)意義?！?/p>

克爾時(shí)空是“時(shí)間獨(dú)立”(time-independent)的，這意味著克爾時(shí)空中的任何東西都不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生改變。這也就意味著，時(shí)間停滯了。處在這種狀態(tài)的黑洞事實(shí)上處于靜止?fàn)顟B(tài)。

“有人可能會(huì)說，黑洞一旦演化到這一階段，就不會(huì)再發(fā)生任何改變?！蓖邆惗　た宿r(nóng)說。

在他們的最新研究中，瓦倫丁·克農(nóng)和他在瑪麗皇后學(xué)院的同事，托馬斯·貝克達(dá)爾(Thomas Backdahl)已經(jīng)找到一個(gè)方程，可以描述一個(gè)黑洞距離達(dá)到克爾時(shí)空狀態(tài)還有多遠(yuǎn)。

這一過程可以很快發(fā)生，甚至在數(shù)秒內(nèi)完成，一切完全取決于其質(zhì)量。

為了應(yīng)用這一方程，科學(xué)家們首先必須考察黑洞周圍的一個(gè)區(qū)域，成稱為“視界”。視界一般被定義為黑洞的邊界，任何物質(zhì)，甚至光線，一旦進(jìn)入視界范圍，將無法逃逸。

研究人員認(rèn)為這項(xiàng)研究將有助于對(duì)黑洞的計(jì)算機(jī)模擬，并使其更逼近真實(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

天文學(xué)家們認(rèn)為大多數(shù)星系，包括我們所在的銀河系的核心存在超大質(zhì)量黑洞。一些研究者認(rèn)為這些黑洞正是克爾黑洞。

瓦倫丁·克農(nóng)和貝克達(dá)爾已經(jīng)將他們的研究結(jié)果發(fā)表在了1月19日出版的《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)》A版。(晨風(fēng) 新浪科技）

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