黑洞的形成 188bet代理，188bet官方注册，bet188体育亚洲真实

说起，开创性的弦理论、全息原理和过去半个世纪以来的其他重大物理思想，已经为一个重要的黑洞难题提出了解决方案。问题是，即使是这些神秘的隐形球体似乎仍然保持着一个恒定的大小，因为从外面看，它们的内部永远不会在体内生长。怎么可能？

在最近的一系列论文和演讲中，这位 78 岁的斯坦福大学教授和他的合作者推测，随着黑洞复杂性的稳步增加，黑洞的速度会越来越快——这个想法虽然未经证实，但它激发了新的思考关于黑洞内部引力的量子性质。

黑洞是一个极端重力的球形区域，甚至连光都无法逃脱。阿尔伯特爱因斯坦广义相对论令人震惊的解决方案是在一个世纪前首次发现的，此后在整个宇宙中都被发现。 （它们通常是由死星向内的引力坍缩形成的。）爱因斯坦的理论将引力等同于时空曲线，即宇宙的四维结构，但黑洞中的引力变得如此强大，以至于时空织物向其断裂点弯曲——黑洞中心无限密集的“奇点”。

根据广义相对论，向内的引力坍缩永远不会停止。尽管从外部看，黑洞的大小似乎保持不变，只有在有新东西落入时才会略微膨胀，但随着空间向中心点延伸，它的内部体积会不断变大。为了简化这张永恒增长的图景，把黑洞想象成一个从代表时空结构的二维薄片向下延伸的漏斗。漏斗越陷越深，落下的东西永远不会到达神秘奇点的底部。实际上，黑洞是一个从所有三个空间方向向内延伸的漏斗。一个球形边界围绕着它，称为“地平线”，标志着不归路。

至少从 1970 年代开始，物理学家就已经意识到黑洞的形成，黑洞一定是真正的某种量子系统——就像宇宙中的其他一切一样。爱因斯坦的理论描述了内部扭曲的时空黑洞的形成，它可能是关于集体引力状态的量子理论，其中包含大量被称为“格雷顿”的引力粒子。在这种情况下，黑洞的所有已知属性都应该跟踪这个量子系统的属性。

事实上，在 1972 年，以色列物理学家雅各布·贝肯斯坦 (Jacob Bekenstein) 发现黑洞的球形事件视界区域与其“熵”相对应。这是黑洞内所有粒子的不同可能微观排列的数量，或者正如现代理论家所描述的，黑洞的存储容量。

Bekenstein 的 Insight LED 斯蒂芬霍金意识到，两年后，黑洞有温度，所以它们会辐射热量。这种辐射导致黑洞缓慢蒸发，引发了备受争议的“黑洞信息悖论”。问题是当信息落入黑洞时会发生什么。量子力学说，宇宙拥有关于过去的所有信息。如何物质在奇点处滑动的信息会蒸发吗？

几十年来，黑洞的表面积与其信息量之间的关系一直困扰着量子引力研究人员。但也有人可能会问：它内部不断增加的质量对应于量子术语是什么？ “无论出于何种原因，包括我多年来的所有人，都没有真正想过这意味着什么，”苏斯金德说。 “什么是生长的东西？这应该是黑洞物理学的主要谜团之一。”

随着近年来量子计算的兴起，物理学家通过研究黑洞等物理系统的信息处理能力（就像量子计算机一样），获得了对黑洞等物理系统的新见解。这个角度让 Susskind 和他的同事们能够识别出一个具有量子特性的候选黑洞，这是其生长的基础。理论家说，正在发生变化的是黑洞的“复杂性”——大致是恢复黑洞形成时所处的原始量子状态所需的计算量。黑洞形成后，由于黑洞内的粒子相互作用，有关其初始状态的信息变得更加混乱。因此，它们的复杂性不断增加。

使用玩具模型，将黑洞表示为全息图，Susskind 和他的合作者表明，黑洞的复杂性和体积都以相同的速度增长，这支持了一个可能被放置在另一个之上的想法。更重要的是，Bekenstein 计算了黑洞在给定表面积的情况下可以存储的最大信息量，Susskind 的研究结果表明，它们的复杂性也在以物理定律允许的速度增长。

约翰·普雷斯基尔。他认为苏斯金德的想法很有趣。 “这是计算复杂性的一个很酷的概念，它是计算机科学家可能不会认为是普通物理学家的软件包的一部分，”Preskill 说，“可能对应于一个非常自然的人，他知道广义相对论思维，”也就是说，黑洞内部的生长。

研究人员仍然对 Susskind 论文的含义感到困惑。芳纶墙说：“这个提议虽然令人兴奋，但仍然是推测性的，可能是不正确的。”沃尔说，一个挑战是在黑洞的背景下定义复杂性，以阐明量子相互作用的动力学。复杂性如何导致空间体积。

新泽西州普林斯顿高级研究所的黑洞专家道格拉斯·斯坦福说：“黑洞有一个内部时钟，可以长时间保持时间。对于普通的量子系统，”他说, “这就是状态的复杂性。对于黑洞来说，它是视界后面区域的大小。”

如果复杂性是黑洞中的空间体积，但 Susskind 预计我们对宇宙学的理解会产生后果。 “随着时间的推移，不仅仅是黑洞内部会增长。宇宙学的空间会随着时间的推移而增长，”他说。 “我认为这是一个非常非常有趣的问题，空间的宇宙学生是否与某种复杂性的增长有关。而宇宙钟，宇宙的演化，与复杂性的演化有关。在那里，我不知道不知道答案。”