倫納德·薩斯坎德(Leonard Susskind)是弦理論和全息原理的先驅(qū),,他在過去半個世紀中,還提出了其他一些重要的物理學思想,。如今,,他又為一個重要的黑洞謎題提供了解答,。
這個謎題就是,,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歲的斯坦福大學教授和他的研究合作者提出,黑洞體積增長是因為它們的復雜性在穩(wěn)步增長——這個觀點盡管未經(jīng)驗證,,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,。一個世紀之前,愛因斯坦的廣義相對論首次預(yù)言了黑洞的存在,,此后,,科學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空的彎曲(即宇宙的四維結(jié)構(gòu)),,但黑洞中的引力非常強大,以至于時空結(jié)構(gòu)彎曲到了極限——也就是黑洞中心密度無限大的“奇點”,。
根據(jù)廣義相對論,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,只會在新的東西落入其中時稍稍擴大,,但隨著空間朝向中心點伸展,,它的內(nèi)部體積卻時刻在增大。
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從二維平面(它代表的是時空結(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不會碰到底部那個神秘的奇點,。