黑洞内是否有超弦?

弄潮科学



超弦理论是一个知识理论密集且不易接近的领域。

用超弦理论理解黑洞背后的主要驱动力来自60年代末和70年代初的研究。由德梅特里奥斯·克里斯托多罗、沃纳·伊斯雷尔、理查德·普莱斯、布兰登·卡特、罗伊·肯、大卫·罗宾逊、斯蒂芬·霍金和罗杰·彭罗斯领导的工作研究了黑洞是如何用量子力学运作的,并且发现了许多有趣的发现,例如无毛定理。简而言之,它指出,无论形成奇点的初始条件是什么,任何黑洞都可以用它的质量、自旋和电荷来描述。仅此而已,黑洞中没有其他特征。其他事情也会发生,但这三件事是人类可以测量的。



这让人们想知道如果黑洞像基本粒子一样小会发生什么。相对论对黑洞的质量没有任何限制,只要凝聚黑洞所需的重力存在。那么越来越小的黑洞开始看起来像基本粒子了吗?为了搞清楚这一点,科学家需要量子力学,它在宏观尺度上不太好用,比如人类熟悉的黑洞。但是,如果科学家继续缩小到普朗克尺度,就不能解决这个问题。如果想搞清楚这一点,科学家需要一些东西来帮助融合量子力学和相对论。超弦理论是一个可能的解决方案。

这是科学和数学开始迈出巨大一步的地方。20世纪80年代末,物理学家和数学家意识到,当6维被折叠成卡拉比-尤空间(一种几何结构),那么两种类型球体将在该形状内:二维球体(它只是物体的表面)和三维球体(它是物体展开的表面)。科学家知道,这已经很难把握了。你看,在超弦理论中,它们从0维开始,也就是弦,其他维取决于科学家所指的物体类型。科学家将球体称为基本形状。



随着时间的推移,卡拉比-尤空间中这些三维球体的体积变得越来越小。当这些球体坍塌时,四维时空会发生什么?弦可以捕捉二维球体(因为二维世界可以有一个二维球体作为表面)。但是三维世界有一个额外的维度(称为时间),它不能被运动的弦所包围,因此失去了这种保护,所以这个理论预测宇宙应该停止,因为现在科学家将要处理的是不可能的无限量。

安德鲁·斯特罗明格,他在1995年将超弦理论的焦点从一维弦转移到了膜上。这些可以包围空间,就像一维空间周围的一维膜。他能够发现这种趋势对三维也是适用的,并且使用“简单的”物理学能够证明三维薄膜阻止了宇宙的失控效应。



然而,布赖恩·格林意识到答案没有那么简单。他发现一个二维球体,当被挤压到一个很小的点时,它的结构就会裂开。然而,二维球体会自我重组来封闭裂缝。格林和戴夫·莫里森在80年代后期赫伯·克莱门斯、罗伯特·弗里德曼和迈尔斯·里德的工作基础上,证明了三维等效物是真实的,但有一点需要注意:修复后的球体现在是二维的了!现在形状完全不同了,撕裂的位置导致一个卡拉比-尤形状变成另一个。

好吧,扯的有点远了,撤退到黑洞。对人类来说,黑洞是一个三维空间,但超弦理论称之为“未包裹的薄膜结构”。当科学家审视这项工作背后的数学时,它确实指向那个结论。斯特罗姆杰的工作还表明,人类称之为黑洞的三维膜的质量将与其体积成正比。随着质量接近零,体积也将接近零。不仅形状会改变,字符串模式也会改变。卡拉比-尤空间经历了从一个空间到另一个空间的相变。因此,当黑洞缩小时,超弦理论预测物体确实会改变——变成光子!



许多人认为黑洞视界是现在宇宙和过去宇宙之间的最终边界。但是超弦理论并没有将事件视界视为黑洞内部的入口,而是预言它是遭遇黑洞信息的目的地。它创造了一个全息图,永远印在宇宙黑洞周围的膜上,在那里所有松散的弦开始在原始条件下落下,并像宇宙开始时那样起作用。在这个观点中,黑洞是一个固体物体,因此没有超出视界的东西。


军机处留级大学士


只有进黑洞看看才知道,黑洞是吸收东西的,它吸收的东西去哪里了?我猜测,只是猜测推理,黑洞会不会是从这边把东西吸进去,从它的另一面会碰出来呢,意思就是在黑洞的这端吸收能量,在黑洞的另一端释放能量,在我们这个宇宙中,我们会想到什么呢?对,太阳☀,恒星,说不定黑洞的另一端就是一个恒星,现在我们的太阳的另一端就是一个黑洞!!!!纯属个人看法,勿喷!!!






大明子的Vlog


可能根本就没有大一统,虽然有质能方程,但是,为什么恒星在燃烧释放能量以后才能成为黑洞??而不能直接变成黑洞??


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