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第207章规则(2/4)

作者:白小青
奇点是天体物理学概念,认为宇宙刚生成时的那一状态.

引力奇点是大爆炸宇宙论所说到的一个“点”,即“大爆炸”的起始点。

该理论认为宇宙是从这一“点”的“大爆炸”后而膨胀形成的。

奇点是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。

确切地讲,奇点定理的证明是要通过这对彼此矛盾的结果来论证以下五个条件不可能同时成立:时空是测地完备的,强能量条件成立,一般性条件成立,时空满足时序条件。

奇点定理:一个时空若满足以下条件,就必定是非类空测地不完备的,即存在奇点:强能量条件成立。一般性条件成立。满足时序条件。

以下三个条件之一成立:存在封闭陷获面,存在紧致无边非时序点集,存在一个点,通过该点的所有未来或过去方向的类光测地线束的膨胀标量θ最终将变为负值。

裸奇点是理论中没有视界包围住的引力奇点。

在广义相对论中所描绘的黑洞是由奇点与包围住它的视界所构成,速度最快的光也无法逃脱到视界之外,因此理论上外界观察者无法直接观测到黑洞内部的现象。

裸奇点则与之相反,光与其他粒子有机会逃离奇点至远方,而视界因此不存在。

外界观察者有机会观察到发生在奇点附近剧烈扭曲时空的现象。

裸奇点的存在对于天文物理等领域来说有其重要性,其中之一是可能得以观察到星体坍缩成无限大密度的点的一些过程。

另一方面,其存在与特性乃是对量子引力理论进行检验的良好机会。

传统看法认为大质量恒星最终会坍塌成黑洞,但有些理论模型却预测那会形成所谓的“裸奇点”,这是天文物理上悬而未决的重要问题。

裸奇点的发现会为物理学上的统一理论提供直接的观测,对该理论的影响甚巨。

裸奇点是不被黑洞围绕的空间-时间奇点。

最诡异的,莫过于大质量恒星到达其生命尽头时所面临的命运。

在燃烧了亿万年后,恒星的燃料耗尽,无法再支撑自身的重量,于是开始灾难性的崩塌。

但若是质量更大的恒星,它的重力将压过所有阻止坍塌的力量,使得恒星从原本数百万公里的大小,塌缩成比英文字母“i”上的一点还微小。

裸奇点,多数物理学家与天文学家认为这个结果就是黑洞──一种具有强大引力而没有任何东西能够逃离其近旁的天体。

黑洞的核心是个奇异点,恒星上头所有的物质都缩进了这个体积无限小的点,环绕在奇异点周边的就是物质无从逃脱的空间,其边界称为“事件视界”。

任何物体一旦进入事件视界之内,就永远无法离开这个区域,就连物体所发出的光也会陷落其中,因此外界的观测者再也看不到它。

坠入的物体最终将撞毁在奇异点上。

然而这个描述是否真确?从已知的物理定律,我们清楚知道奇异点会形成,但不怎么确定事件视界的存在。

大部分研究者实行的假设是视界必须存在,只因为以视界做为科学的屏障是非常诱人的概念。

研究者尚未完全理清奇异点上究竟怎么了:物质是被压垮了,但变成了什么呢?事件视界将奇异点藏匿起来,也阻隔了我们对它的探索。

奇异点上可能发生各种未知的事情,但对外界不产生任何效应。研究者在描绘行星与恒星轨道时,完全不必考虑奇异点的影响,因为不论在黑洞里发生什么事情,都只会留在黑洞里。

但是,越来越多的研究质疑着这个一向被视为理所当然的假设。

在许多关于恒星坍塌的学说中,事件视界并未形成,因此奇异点其实就暴露在我们眼前,研究者称它为“裸奇点”,物质与辐射可坠入也可弹出这个区域。.lnㄚ.nt

也就是说,以往我们以为造访黑洞里的奇异点是趟有去无回的旅程,但其实你却可以在非常接近裸奇点后全身而退,并叙述你此行的见闻。

假如欠缺事件视界的裸奇点真的存在,在奇异点附近发生的神秘事情将会冲击外在的世界。

裸奇点可以用来解释研究者已观测到却无法解释的高能现象,并提供了一个探索时空最精细结构的模型。

奇异点显然是个神秘的东西,它们是重力强度无限大的地方,已知的物理定律在此完全失效。

根据研究者当前对重力的理解,奇异点潜藏在爱因斯坦的广义相对论里,无可避免地会在巨大恒星崩塌的过程中产生。

广义相对论无法解释主导着微观世界的量子效应,而量子效应必将介入恒星坍塌的过程,以防止重力强度真的变成无限大,但物理学家对发展出可用来解释奇异点的量子重力理论,仍一筹莫展。

相较之下,要解释在奇异点周围发生的事情,似乎较为直接而容易。

恒星的事件视
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