- · 《影像研究与医学应用》[05/29]
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研究表明，黑洞有可梳理的“头发”，这很奇妙
作者:网站采编关键词:
摘要：简介：黑洞有“头发”？新的研究发现打破了以往的黑洞唯一性原则，世人得以窥见黑洞乃至宇宙的更多奥秘。 一些研究人员发现了黑洞“无毛”定理中的一个扭结 黑洞“无毛”定理
简介：黑洞有“头发”？新的研究发现打破了以往的黑洞唯一性原则，世人得以窥见黑洞乃至宇宙的更多奥秘。
一些研究人员发现了黑洞“无毛”定理中的一个扭结
黑洞“无毛”定理表明，黑洞仅由3个物理量确定：质量、角动量和电荷—“头发”是与这三个物理量不同的其它相关的特性的一个隐喻。
来自于马萨诸塞达特茅斯大学和罗德岛大学的理论研究人员的一项新研究结果表明，事实上，有一种特殊类型的黑洞确实违反“无毛”定理。
关于“无毛”定理的扭结
该团队聚焦在极端黑洞：一种能最大程度携带它们能携带的电荷或能最大程度旋转的“饱和”黑洞。
他们发现了一种可以从黑洞视界的时空曲率中构造出来的，守恒的，并且可以从地球上测量出来的量或性质。
由于这个量取决于黑洞的形成方式，而不是三个经典性质，因此它违反了黑洞“无毛”定理唯一确定性的特性。
引力头发
研究团队称，他们发现的量，构成了“引力头发”。他们声称，有可能在最近和即将到来的引力波天文台测量到如LIGO和LISA的引力波。
“这个结果是令人惊讶的，因为黑洞无毛定理已经建立，并且尤其是它能扩展到极端黑洞，”理论研究的LiorBurko博士在一篇新闻稿中解释，“必须存在一个不满足黑洞无毛定理的假设，来解释黑洞无毛定理在这种情况下是如何不适用的。”
“黑洞无毛定理假设时间是独立的。但是阿雷塔基斯现象明显在视野上违反了时间独立性。这是一个小孔，通过这个小孔，头发可以突出来，引力波天文台能够在很远的地方对其进行梳理。”他继续说道。
探索宇宙的奥秘
该研究团队通过大量的数据模拟，得出了这一结论。他们使用了几十个最高端的Nvidia图像处理单元（GPUs），每个处理单元都超过5,000核。
“每台GPU每秒都能执行多达7万亿次计算；然而，即使有这样的计算能力，模拟也要几个星期才能完成，”马萨诸塞达特茅斯大学的高拉夫·康纳说道。
这项新研究指出了我们测量黑洞的新方法，并通过模拟方法，更多地了解宇宙的奥秘。
相关知识
黑洞（英语：blackhole）是时空展现出极端强的引力，以至于没有粒子，甚至电磁辐射，像是光能逃逸的区域。广义相对论预测，足够紧密的质量可以扭曲时空，形成黑洞；不可能从该区域逃离的边界称为事件视界（英语：eventhorizon）。虽然，事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响，但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不反光。此外，弯曲时空中的量子场论预测，事件视界发出的霍金辐射，如同黑体的光谱一样，可以用来测量与质量反比的温度。在恒星质量的黑洞，这种温度高达数十亿K，因此基本上无法观测。
1973年，史蒂芬·霍金、布兰登·卡特等人证明约翰·惠勒提出的无毛定理（NoHairTheorem）。根据惠勒，黑洞只有质量、角动量以及电荷三个不能变为电磁辐射的守恒量，其他的信息全都丧失了，几乎没有形成它的物质所具有的任何复杂性质。黑洞不存在如立方体、椎体或其他有凸起的形态，因此称为黑洞的无毛定理。
黑洞信息佯谬（英语：Blackhole informationparadox）起源于量子力学与广义相对论两者的结合。其指出物理信息可能永久消失于黑洞中，导致许多不同的物理状态最终会变为相同的状态，跟无毛定理的内涵相符合。这现象违反了一个科学上的宗旨，亦即原则上，由于量子决定性，一物理系统于某个时刻的完整信息会决定其它任意时刻的状态。量子力学中的一项基础假设指出：一系统的完整信息涵盖于其波函数，直到发生
文章来源：《影像研究与医学应用》 网址: http://www.yxyjyyxyy.cn/zonghexinwen/2021/0417/1102.html