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黑洞內部到底發生了哪些事件?

圈量子引力論框架下的黑洞時空是離散的,引力論量子化後或可解釋黑洞的周圍時空或者內部事件

黑洞是宇宙中最為神秘的天體之一,目前的物理學無法描述黑洞中所發生的事件,在黑洞中,現有的理論將被顛覆,廣義相對論和量子力學都無法用於描述黑洞,但是科學家試圖在尋找一種可以自洽於廣義相對論與量子力學的理論,可以解釋宇宙中最緻密天體的行為。目前,科學家對迴圈量子引力論(LQG)進行了研究,發現該理論可以應用到黑洞的物理解釋上,這個結果顯然是令人鼓舞的,黑洞內部的時間和空間被彎曲到極致,但是引力並不是無窮大,這正如廣義相對論所預言的那樣。

賓夕法尼亞州立大學物理學家Abhay Ashtekar認為我們使用圈量子引力論對黑洞周圍的極端天體環境進行瞭解釋,但是在一些細節問題上依然不是非常清晰,本項調查為打開瞭解釋黑洞周圍環境以及內部事件之謎的大門。大質量黑洞在燃料耗盡時會在自身引力作用下發生坍縮,恆星外部物質通過爆發分離,核心物質最終在引力作用下形成一個非常緻密的區域,根據廣義相對論,這是一個密度無窮大的奇點。但是多數科學家認為奇點實際上並不存在,這只不過是一個表明物理方程不能使用的區域,而圈量子引力論似乎是一個可以改善廣義相對論的理論,用以描述黑洞。

根據圈量子引力論,時間和空間是量化的,路易斯安那州立大學物理學家豪爾赫·普林認為可以想像該理論框架下時空在本質上是一維的,其視覺形象如同一張網,自旋網絡構成了離散時空,用該理論描述時空變化時,尤其是在極端物理條件下,比如黑洞或者大爆炸,可以解決大爆炸奇點和量子時空問題,依據廣義相對論的框架,方程中無法解釋的區域被描述成一個奇點。豪爾赫·普林稱圈量子引力論的建立只是一個開始,距離完整描述黑洞還有相當長的道路。這項研究發表在5月23日的《物理評論快報》期刊上。

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