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第73章 裸奇点的引力强度

何威大华道:“所以,总的来说……这个问题,还是非常的严肃。比如说,这些历史上的研究资料。受到这些发现的启发,包括我在内的许多研究人员,试图严格归纳出一套定理,证明裸奇点的引力强度,总是很弱。可惜,我们又没有成功。失败的理由,很快就浮出水面:裸奇点的引力强度,并不总是很弱。我们发现,一些不均匀坍缩过程可以产生,真正的强引力奇点,能够将物质,挤压到无形,并且外界观测者,仍然可以看到,这些奇点。1993年,我和当时就职于印度亚格拉大学(Agra University)的因德雷斯·德维韦迪(Indresh Dwivedi)合作,发展出一套,不考虑气体压强的恒星坍缩,通用分析方法,最终证实了,上述观点。”

科学家曰:“而且黑洞,总是会出现,忙忙碌碌现象。1979年,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的道格拉斯·M·厄德利(Douglas M. Eardley)和伊利诺伊大学香槟分校的拉里·斯马(Larry Smarr)更进了一步,对一颗恒星的坍缩过程,进行了数值模拟,这颗恒星的密度,分布与真实恒星无异——中心处密度最高,越靠近表面,密度越低。1984年,瑞士苏黎世联邦理工学院的季米特里奥斯·赫里斯托祖卢(Demetrios Christodoulou)完成了这种情况下,恒星坍缩的严格数学推导。这两项研究都发现,这颗恒星的体积,会收缩到零,最终形成一个裸奇点。不过这个模型,仍然没有考虑,气体压强,当时在英国约克大学工作的理查德·P·A·C·纽曼(Richard P.A.C. Newman)也证明,那个奇点的引力强度,仍然不大。”

何威大华道:“难道这些行为,都跟黑豆一样的黑洞。忙忙碌碌,有关系。20世纪90年代初,物理学家开始考虑,气体压强的作用。以色列理工学院(Technion-Israel Institute of Technology)的阿莫斯·奥里(Amos Ori)和耶路撒冷希伯来大学(Hebrew University of Jerusalem)的茨维·皮兰(Tsvi Piran)进行了——数值模拟,我的研究团队,则从数学上严格求出了,相关方程的解,两项研究的结论——都是:密度-压强关系,遵从真实物理定律的恒星,会坍缩形成,裸奇点。大约同一时期,意大利米兰理工大学(Polytechnic University of Milan)的朱利奥·马利(Giulio Magli)和日本大阪市立大学(Osaka City University)的中尾贤一(Kenichi Nakao)各自带领,研究小组,考虑了一颗,坍缩恒星内部由粒子旋转,产生的某种压强。他们同样证明,在许多情形下,坍缩最终会形成,一个裸奇点。”

科学家曰:“所以,黑洞忙忙碌碌,总是会跟,这些渠道关系。这些研究分析的恒星,都是完美球体。这个限制条件,看似十分严格,实际上却并非如此,因为自然界中,大多数恒星的形状,都非常接近,完美球体。要说形状因素,有影响的话,球状恒星,其实比其他形状的恒星,更有利于事件视界的形成,因此,如果宇宙监察假说,对球状恒星,都无法成立,它的前途,似乎就大大不妙了。尽管如此,物理学家,仍然在不懈地探索,非球状恒星的坍缩。1991年,美国伊利斯伊大学的斯图尔特·L·夏皮罗(Stuart L. Shapiro)和康奈尔大学的绍尔·A·托伊科尔斯基(Saul A. Teukolsky)进行了数值模拟,表明椭圆形的恒星,可以坍缩成一个奇点。几年后,我和波兰科学院的安杰伊·克鲁拉克(Andrzej Królak)合作研究了,非球对称坍缩,结果同样产生了——裸奇点。必须指出的是,这两项研究,都没有考虑气体压强。”

何威大华道:“所以这些,历史资料,存在很多的问题。我们应当该如何地理解,这些历史资料。一些持怀疑态度的人,已经提出质疑:这些裸奇点,会不会是人为设计的结果。如果对这些模型中恒星的初始性质稍加改动,坍缩过程,是不是就会完全不同,最终形成一个事件视界,遮蔽那个奇点?果真如此的话,裸奇点可能就是,计算过程中,采用近似方法,而造成的人为假象,并不会真正在,自然界中形成。一些涉及物质,异常形态的模型,确实对初始条件,非常敏感。不过……到目前为止,我们的研究结果证明,大多数裸奇点,在初始条件细微改变之后,仍然稳定存在。因此,这些坍缩模型,在物理学上,似乎站得住脚——也就是说,裸奇点并不是,人为设计的结果。”

科学家曰:“创造。这些历史资料,又表明了什么?这些与彭罗斯猜测恰恰相反的例子,表明宇宙监察假说,并不是一条,不可违背的自然准则。但是我们依旧,无法解释,黑洞为什么会有,劳劳碌碌……”

便携电脑,手表投射出,更多的知识。

物理学家,无法断言:“任何大质量恒星的坍缩,都只能产生一个黑洞”,或者“任何物理学上,切实可行的坍缩,最终结果,都是黑洞”。在一些情况下,恒星会坍缩成黑洞;而在其他情况下,坍缩会形成一个——裸奇点。

在一些模型中,奇点只是暂时裸露,最终事件视界,还会形成,并把奇点遮蔽起来;而在其他模型中,奇点永远裸露在外。

裸奇点通常形成于,恒星坍缩的几何中心,但并不总是如此;就算裸奇点,在几何中心处形成,它也可能漂移到,其他区域。

奇点的裸之露程度,也分不同等级:事件视界,能够阻挡,遥远的观测者,窥探奇点的好奇目光,但那些,已经落到事件视界以内的观测者,在撞上奇点之前,有可能先看到它。裸奇点的多种多样,简直令人,不知所措。

何威大华道:“所以我们,该如何解释,黑洞的忙忙碌碌。黑洞的忙忙碌碌,到底和什么样的元素,有关系。具体地说,我们不妨考虑一颗,密度均匀的恒星,忽略气体压强(压强会改变一些细节,但不会改变,整个过程的大致走向)。随着这颗,恒星的坍缩,引力越来越强,运动物体的轨迹,也越来越弯,就连光线,也不例外。到了某一时刻,光线弯曲到,一定程度,再也无法离开,这颗恒星,一片能够囚禁,光的区域,便形成了。这片区域,最初很小,但随即扩大,最后稳定下来,半径正比于这颗,恒星的质量。与此同时,由于恒星密度在空间上,均匀分布,只随时间变化,因此,整颗恒星,会在同一时刻,被挤压到一点。光在此前,就被囚禁了,因此,这个奇点,自诞生时起就被永远隐藏了起来。”

科学家曰:“可是……从这一方面,可以让我们更加,清楚地认识到黑洞的现象吗?黑洞为什么,会出现,劳劳碌碌现象?黑洞的劳劳碌碌现象,到底怎么回事儿。你们看一下,这些资料。我和同事,已经从这些模型中,分离出了,决定事件视界,会不会形成的各种特征。确切地说,我们仔细检查了,密度不均匀性和气体压强的作用。根据爱因斯坦的理论,引力是一个,十分复杂的现象,不仅涉及一种,相互吸引的作用力,还涉及多种效应——剪切效应(shearing effect)就是其中之一,即不同的物质层,沿着相反的方向,侧向平移。一颗正在坍缩的恒星密度,高到一定程度,按理说应该能够,囚禁包括光线在内的所有物质,可是也存在,很多奇怪的现象。”

便携电脑,手表,立刻投射,这些画面。

但……

如果恒星内部,密度分布,不均匀,其他这些效应,就会打通一些“生路”,让物质和光,能够逃脱困境。

比方说,奇点附近,物质的剪切作用,能够触发,强大的激波,将物质和光,抛射出去——本质上说,这就如同一场,引力台风,搅乱了,事件视界的形成。

“可是为什么,黑洞存在一些奇怪的劳劳碌碌现象?”一些女性科学家,着急地问道……

“而且黑洞的这些现象,一定和某种奇怪的空间,有关系。”

“黑洞为什么,会如此的劳劳碌碌?为什么,我们观测到的现象如此的诡异?还是无法,仔细的认清楚,黑洞劳劳碌碌现象的原因……”

“黑洞大闸路网,路线向星,这些现象,我们又该,怎么解释?难道只是,黑洞的一种命运吗……”

“这些奇怪的现象,都跟黑洞劳劳碌碌,有关系。”

“所以尽早地理解,黑洞各种各样的奇怪现象,很重要。大张星、露露星,这些,周围的黑豆一样的黑洞。更加的奇怪,对于我们来说,也是非常的重要……”

“黑洞劳劳碌碌现象,一定有必然的空间原因。或许……这和空间点的数学规律,有关系。”

……

很多数学家,紧张地说道。各种各样,跟黑洞有关系的知识……

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