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黑洞奇点理论面临挑战,新模型有望改写物理学认知

 5 月 10 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(5 月 9 日)发布博文,报道称最新研究挑战黑洞奇点(singularity)理论,并提出了三种黑洞模型,并探讨如何通过下一代观测技术揭示黑洞内部的奥秘。

黑洞的概念源于 1915 年爱因斯坦提出的广义相对论。1916 年,德国物理学家卡尔・史瓦西(Karl Schwarzschild)通过计算发现,某些极端致密的天体能产生强大引力,连光都无法逃逸,这就是我们熟知的黑洞。

Black Hole Singularity Concept Close

图源:SciTechDaily

然而,问题随之而来:1960 年代,科学家发现黑洞中心存在“奇点”,时空无限弯曲,引力无限增强,物理定律在此失效,意味着广义相对论在极端环境下可能并不适用。

意大利基础物理研究所(IFPU)主任斯特凡诺・利贝拉蒂(Stefano Liberati)将这一未知领域比作古地图上的“此处有狮”(Hic sunt leones),象征着科学的未解之谜。

尽管自 2015 年首次探测到引力波(gravitational waves),以及 2019 年和 2022 年事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)拍摄到 M87 和 Sagittarius A 的影像,黑洞研究取得了巨大进展,但奇点的存在仍未被证实或排除。

利贝拉蒂及其团队在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)上发表的新论文,挑战了传统黑洞模型。

这项研究源于 IFPU 的一次研讨会,汇聚了理论物理学家和观测专家,共同探讨黑洞的新范式。IT之家援引博文介绍,研究提出了三种模型:经典黑洞(有奇点和事件视界)、规则黑洞(regular black hole,无奇点但有视界)以及黑洞模仿者(black hole mimicker,无奇点也无视界)。

Singular and Non Singular Black Holes

研究还分析了这些模型的形成机制、相互转化可能,以及如何通过观测区分它们。利贝拉蒂强调,研讨中的思想碰撞让许多参与者重新审视了自己的观点。

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黑洞奇点理论面临挑战,新模型有望改写物理学认知
2025-05-10
5 月 10 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(5 月 9 日)发布博文,报道称最新研究挑战黑洞奇点(singularity)理论,并提出了三种黑洞模型,并探讨如何通过下一代观测技术揭
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