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中子星或黑洞为什么黑洞在内部生长美国科学家提出了新的想法

一个世纪前,著名物理学家爱因斯坦的广义相对论首次预言了黑洞的存在。科学界的主流观点是黑洞的形成过程与中子星相似,即当一颗恒星濒临灭绝时,其核心在自身引力的作用下迅速收缩、坍塌和集中,从而使中子之间的排斥也不存在,这种方法防止了中子星的形成。收缩和浓缩的过程,然后形成一个黑洞。黑洞中心是一个密度大、时空曲率大、体积小、热量大的奇异点,黑洞的奥秘和异常现象难以一一列举。例如,根据爱因斯坦的广义相对论,黑洞向内的引力坍缩永远不会停止。虽然它的外部尺寸保持不变,但它只有在大量物质被吸入黑洞后才会轻微膨胀,但随着空间向中心点延伸,黑洞内部的体积一直在增加。怎么了也许最近,斯坦福大学的物理学家们想出了一个新的想法,试图解开这个谜。

(黑洞)

自20世纪70年代以来,科学家们一致认为黑洞必须是某种量子系统,就像宇宙中的一切一样。现在,量子计算出现了,物理学家们对黑洞的信息处理能力有了新的认识。78岁的美国斯坦福大学物理教授Leonard Susskind认为,黑洞体积增加的原因是黑洞的复杂性不断增加,正如Leonard Susskind所说的那样。异质性是指恢复黑洞初始量子态所需的计算量。黑洞形成后,由于内部粒子的相互作用,其初始状态的信息越来越混乱,黑洞的复杂性也越来越大,其内部体积也越来越大,伦纳德·萨斯坎德和他的同事用简化的模型在全息图中呈现出黑洞,恶魔黑洞的复杂性及其内部体积正以同样的速度增长。

(黑洞)

早些时候,以色列物理学家雅各布·贝肯斯坦发现,黑洞球形事件视界所占据的区域对应于其熵,即黑洞存储信息的能力——在其表面积中允许的最大信息量。基于此,伦纳德·萨斯坎德的研究表明黑洞以物理定律允许的最快速度增长。加州理工学院的理论物理学家约翰·普雷斯基尔也利用量子信息理论来研究黑洞。他认为伦纳德·萨斯坎德的想法和研究很有趣。这种计算复杂性的概念更有可能是计算机科学家所想到的。这通常不是物理学家们玩的。计算的复杂性与黑洞内部的体积增长相对应。点是令人耳目一新的。然而,斯坦福大学的理论物理学家Aron Wall有一些困惑和犹豫。他认为伦纳德·萨斯坎德的思想和研究仍然是推测性的,也许是错误的。为了阐明量子相互作用的复杂性如何对应于空间体积,如何定义黑洞领域的复杂性概念是一个艰巨的挑战。

(黑洞)

根据伦纳德·萨斯坎德的研究,普林斯顿大学的黑洞专家道格拉斯·斯坦福认为黑洞有一个内部时钟,它的运行速度非常慢。对于一个普通的量子系统,这就是状态的复杂性。对于黑洞来说,这就是事件视界后面区域的大小。如果复杂性确实是黑洞内部空间体积的基础,那么伦纳德·萨斯坎德的洞察和研究将对人类宇宙学产生深远的影响。

小测验:你认为如果人类吸入黑洞会发生什么它会和电影《星际迷航》里的一样吗欢迎留言讨论。

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