在黑洞深處,空間的扭曲達(dá)到了令人難以理解的程度,。在某個無限小的點(diǎn)上,,密度達(dá)到無窮大,以至于用來描述質(zhì)量如何彎曲時空的愛因斯坦廣義相對論也不再適用——它就是奇點(diǎn),。在這里,,人類既有的知識體系土崩瓦解,。
盡管奇點(diǎn)令人望而生畏,,但它們至少都安全地藏在黑洞的事件視界內(nèi),,無法被人類觀察到。所謂事件視界,,是一種時空的曲隔界限,。視界中任何的事件都無法對視界外的觀察者產(chǎn)生影響,。黑洞周圍就是事件視界,即連光都無法逃脫的邊界,。
可是,,如果奇點(diǎn)確實(shí)能夠存在于黑洞之外呢?近年來,,由于陸續(xù)有研究者證明廣義相對論允許奇點(diǎn)存在于黑洞之外,,這促使理論物理學(xué)家們結(jié)合關(guān)于引力的量子基礎(chǔ)的最新研究和見解,,從更深層面來研究奇點(diǎn),。美國麻省理工學(xué)院的內(nèi)塔·恩格爾哈特表示,這些新見解“顛覆了我們對奇點(diǎn)的傳統(tǒng)思維方式”,。
盡管很多問題懸而待決,,恩格爾哈特和她的同事們已經(jīng)開始破譯量子領(lǐng)域與經(jīng)典引力之間的神秘聯(lián)系,并強(qiáng)調(diào)了一個革命性的觀點(diǎn),,即后者就像全息投影一樣從前者中產(chǎn)生,。
繞不過的裸奇點(diǎn),或推翻宇宙監(jiān)督假說
“奇點(diǎn)是什么,?這是一個令人生畏的問題,。”參與哈佛大學(xué)黑洞計劃的埃維塔·韋黑伊登說,,“我們不知道它們是什么,,我們根本不知道該如何描述它們”。
1915年,,廣義相對論發(fā)表后不久,,物理學(xué)家們就開始尋找其方程的解。根據(jù)這些方程,,一個密度極高的物質(zhì)球會極大程度地扭曲時空,,使其向一個密度和曲率都無限大的點(diǎn)墜落——這就是一直困擾著廣義相對論的奇點(diǎn)。
起初,,許多宇宙學(xué)家都希望奇點(diǎn)只不過是理論上的虛構(gòu),,但他們沒能如愿。1965年,,著名宇宙學(xué)家羅杰·彭羅斯證明,,奇點(diǎn)實(shí)際上是廣義相對論不可避免的結(jié)果,每當(dāng)物質(zhì)坍縮形成黑洞時,,奇點(diǎn)就會出現(xiàn),。彭羅斯也因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。