倫納德·薩斯坎德(Leonard Susskind)是弦理論和全息原理的先驅(qū),他在過去半個(gè)世紀(jì)中,,還提出了其他一些重要的物理學(xué)思想,。如今,他又為一個(gè)重要的黑洞謎題提供了解答,。
這個(gè)謎題就是,,黑洞作為一種神秘、不可見的球體,,盡管從外部看保持著恒定的大小,,但它們的內(nèi)部體積卻基本上是在永遠(yuǎn)保持增長,這怎么可能呢,?
在最近的一系列論文和講話中,,薩斯坎德這位78歲的斯坦福大學(xué)教授和他的研究合作者提出,黑洞體積增長是因?yàn)樗鼈兊膹?fù)雜性在穩(wěn)步增長——這個(gè)觀點(diǎn)盡管未經(jīng)驗(yàn)證,,但卻促使人們開始思考,,黑洞內(nèi)部的引力是否具有量子特性。
黑洞是引力極大的球形區(qū)域,,甚至連光也無法從中逃逸,。一個(gè)世紀(jì)之前,愛因斯坦的廣義相對(duì)論首次預(yù)言了黑洞的存在,,此后,,科學(xué)家在宇宙各處都探測到了黑洞。(黑洞通常是死亡恒星向內(nèi)發(fā)生引力坍縮形成的,。)
愛因斯坦的理論把引力的作用等同于時(shí)空的彎曲(即宇宙的四維結(jié)構(gòu)),,但黑洞中的引力非常強(qiáng)大,,以至于時(shí)空結(jié)構(gòu)彎曲到了極限——也就是黑洞中心密度無限大的“奇點(diǎn)”。
根據(jù)廣義相對(duì)論,,黑洞的內(nèi)向引力坍縮從未停止過。盡管從外部看上去,,黑洞似乎保持著恒定的大小,,只會(huì)在新的東西落入其中時(shí)稍稍擴(kuò)大,但隨著空間朝向中心點(diǎn)伸展,,它的內(nèi)部體積卻時(shí)刻在增大,。
要簡單地想象一下這種永恒增長的圖景,我們可以把黑洞想象成一個(gè)從二維平面(它代表的是時(shí)空結(jié)構(gòu))向下延伸的漏斗,。漏斗越來越深,,這樣,落入其中的東西永遠(yuǎn)不會(huì)碰到底部那個(gè)神秘的奇點(diǎn),。