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黑洞内部有星体的存在吗黑洞未解之谜

2017-08-03 18:10:37 来源：网络整理作者：管理员

问题缠身的黑洞

黑洞的魅力依旧不减，科学家对它的研究始终没有停止过。黑洞是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种时空区域，这里引力足够强，任何掉进黑洞的物质，包括光，都无法从中逃逸出去。科学家发现，当一个比较大的恒星燃烧掉自己所有的燃料后，内部就没有足够的能量去抵抗自身的引力，这时恒星就会在自身引力作用下坍缩为一个黑洞。既然没有任何力去阻止其继续坍缩，那么黑洞中心最终会形成一个具有无限大密度的奇点。所有的物理定律在奇点处都会失效，因为我们的理论是无法处理无穷大的问题的，所以我们也无从知晓这里隐藏了什么秘密。

这还没完，黑洞还有一个更大的问题。许多科学家相信所有的黑洞都会向外辐射，它们会慢慢蒸发，最终消失得一干二净，这就会产生问题：掉进黑洞的物质所携带的信息会有怎样的结局?难道会随着黑洞蒸发也消失得一干二净?但如果消失了，这就违反了量子力学的一个要求，即信息不能被毁灭。这个问题称为"信息悖论"，是困扰物理学界的最棘手问题之一。

黑洞内部有星体的存在吗黑洞未解之谜

诞生在黑洞内部的星体

而现在，来自法国和荷兰的两名科学家终于找到了一个极为简单的解决方案。这俩人认为，每一个黑洞内部都会形成一个很小的星体。不过他们考虑这个问题首先是从对整个宇宙的研究来着手的。

如果整个宇宙最终会停止膨胀，然后开始坍缩，并最终挤压到一起，到时会发生什么?他们认为，此时量子引力所产生的某些效应，会阻止宇宙坍缩成密度无穷大的一点。当物质的尺度接近到物理世界中最小的尺度，即普朗克尺度时，宇宙就会无法坍缩下去了，反而会被反弹开来。但是要注意的是，反弹发生时并不是整个宇宙的尺度变成普朗克尺度才发生，而是当物质的能量密度达到1个普朗克密度时才会发生。1个普朗克密度相当于1023个太阳挤压到一个原子核时的能量密度。他们计算出，宇宙在发生反弹时自身的空间尺度，比普朗克尺度大了75个数量级(1075倍)。

这两名科学家认为，黑洞里坍缩的过程也适用于他们的理论。黑洞中心并不会形成一个奇点，当坍缩物质的能量密度达到1个普朗克密度时，量子引力的相关效应也会阻止物质继续坍缩下去。而这时黑洞内部就会形成一个很小的星体，他们把这个星体称为"普朗克星"。不过，普朗克星其实非常非常小，普通的恒星所形成的普朗克星的直径大约为10-10厘米，不过仍比普朗克长度大了30个数量级(1030倍)。

普朗克星当然不是稳定的。如同宇宙最终会被反弹开来一样，普朗克星最终也会发生爆炸。那么它的寿命究竟有多长呢?这两名科学家发现普朗克星的寿命极其短暂，存在的时间相当于一束光越过它所花的时间。这么短命，但不要紧，因为对于处在外面的观测者来说，普朗克星的寿命还是很长的。这是由于从相对论效应来说，引力越强的地方时间流逝得越慢。对于处在外面的观测者来说，普朗克星的寿命跟它所在的黑洞寿命差不多是一样的。

黑洞内部有星体的存在吗黑洞未解之谜

当普朗克星露出真容时

这两名科学家指出，由于每个黑洞都会慢慢蒸发，自己会变得越来越小，那么黑洞的边界会最终遇到普朗克星的边界。那么此时，普朗克星内的物质就可以越过边界逃离黑洞了。这时普朗克星就会发生爆炸，不仅物质会逃离黑洞，物质所携带的信息也都会释放出去。

所以所谓的"信息悖论"也就不存在了。信息掉进黑洞并没有消失，只不过被困在很小的空间中，但最终都会释放到宇宙中。这两名科学家发现，当普朗克星最终释放信息时，产生的辐射波长大约为10-14厘米。也就是说，产生的是伽马射线。听着很熟悉吗?哦，难道是伽马射线暴?

的确，经过多年观测，科学家早就发现宇宙中充满了神秘的伽马射线暴。这两名科学家指出，神秘的伽马射线暴很有可能就是普朗克星爆炸产生的。所以说，今后有必要对现有的观测数据进行再次分析，以及对伽马射线暴进行更深入的观测。

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