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有限数量的物质被限制在一个足够小的半径内,会形成奇点,是真的吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-15 09:13:09

事实是,如果允许物质在自身引力作用下坍缩,它确实会形成黑洞。这就是黑洞的意思:

对于旁观者来说,这意味着永不停息的崩溃。(奥本海默和斯奈德在1939年发表的第一篇讨论引力坍缩的论文,实际上题为《引力持续收缩》。)原因是当物体接近它自己所谓的史瓦西半径时,观察到的引力时间膨胀就会发散。因此,那里发生的任何事情,外界的观察者都会越来越多地以慢动作观看。“电影”的速度放慢得如此之慢,以至于它实际上是逐渐停止的,从来没有超越过特定的时刻;外界的观察者实际上从未看到任何到达或越过所谓的视界的东西。

对于一个不考虑量子物理的观察者来说,视界在任何方面都不特殊。观察者将穿过它,甚至没有必要注意到它是一个不可返回的点。然而,一旦越过地平线,地平线本身对于观察者来说就变成了过去的一个时刻,而不是一个永远不能再到达的地方。(这就是广义相对论中“时空”的概念!)这个观察者将会发现自己处于一个坍缩的“迷你宇宙”中,带有一个未来的奇点:在某个时间点上,一切都聚集在一起,甚至时间本身也结束了。

然而,如果我们不忽视量子物理,情况就会改变。黑洞辐射热量。当然,热量非常少,但也不是零。这就是臭名昭著的霍金辐射。当然,在今天的宇宙中,它总是会接收到更多的热量,比辐射出更多的物质。但在遥远的将来,情况会发生变化,黑洞会慢慢失去质量-能量。在极长的但有限的时间里,它会完全蒸发掉。这意味着没有奇点,没有无穷大,没有“测地线不完全性”。当然是极端的重力,但总是有限的。

这就是发生了什么微妙的画面。没有无限的重力。当然,一些可能的无穷大,但它们可能会被量子物理学驯服。
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