霍金:宇宙「黑洞」 實為「灰洞」


  圖:英國著名理論物理學家斯蒂芬.霍金/資料圖片

  【本報訊】據《自然》、《衛報》24日消息:英國著名科學家斯蒂芬•霍金教授再次以其與宇宙黑洞有關的理論震驚物理學界。他在日前發表的一篇論文中承認,黑洞其實是不存在的,不過「灰洞」的確存在,這篇論文可能將為「黑洞」概念重新定義。

  黑洞指的是宇宙中星體爆炸時,四周會產生強大的引力,並在宇宙空間中產生黑洞,把附近的一切都吞噬。由於引力相當強大,即使被吸入的物質以比光速更快的速度被吸入黑洞,同時永遠無法從黑洞邊緣(或稱「視界」)逃出。

  被「黑洞」吞噬物質可獲釋

  但以研究「黑洞」著名的物理學家霍金,在其最新論文《黑洞的信息保存與氣象預報》中卻顛覆過去學界的一般認知,稱由於找不到黑洞的邊界,因此黑洞根本可被視為不存在。

  他還說,物質和能量在被黑洞困住一段時間以後,是可以被重新釋放到宇宙中的。他在論文中承認,自己最初有關視界的認識是有缺陷的,光線其實是可以穿越視界的。霍金同時指出,對於這種逃離過程的解釋需要一個能夠將重力和其他基本力成功融合的理論。在過去近一百年間,物理學界都未曾有人試圖解釋這一過程。

  其實,早在2004年霍金就曾做出過類似表示。而這一切有關信息是否能逃出黑洞的討論都始於1976年。當時,霍金通過計算證明出了「霍金輻射」理論。該理論認為在「霍金輻射」的影響下,黑洞會濃縮並蒸發。當黑洞消失後,黑洞形成初始最核心的「奇點」也會隨之消失。但這種說法與此前的量子力學的相關理論出現相互矛盾之處,因為現代量子物理學認定「奇點」是永遠不會完全消失的。這便是所謂的「黑洞悖論」。

  圖解釋「黑洞悖論」30年

  30多年來,霍金試圖以各種推測來解釋這一悖論。霍金曾指,黑洞中量子運動是一種特殊情況,由於黑洞中的引力非常強烈,量子力學在此時已經不適用了。但一直以來,他的這種看法並未被物理學界廣泛接受。

  現在看來,霍金終於給了這個當年自相矛盾的觀點一個更具有說服力的答案。霍金稱,黑洞從來都不會完全關閉自身,它們在一段漫長的時間裡逐步向外界輻射出越來越多的熱量,隨後黑洞將最終開放自己並釋放出其中包含的物質信息。所以,所謂的黑洞,更像是「灰洞」。

  「灰洞」一詞本已存在於物理學界。它出現於1993年,美國波士頓大學的布雷徹將「灰洞」定義為:大質量星的坍縮不足以形成黑洞,但有可能形成比典型中子星有較小的半徑和較大密度的星體。

  對於霍金此次提出的「灰洞」理論,一些科學家表示認可,但也有人持懷疑態度。美國卡夫立理論物理研究所的理論物理學家約瑟夫•波爾欽斯基指出,根據愛因斯坦的重力理論,黑洞的邊界是存在的,只是它與宇宙其他部分的區別並不明顯。