美最新研究表明黑洞根本不存在？

　　這張圖片描繪了星系中心一個超大質量的黑洞。這里的藍色部分代表黑洞附近輻射出的物質。圍繞黑洞的灰色結構，叫做環面，是由氣體和塵埃組成的。

　　從《星際迷航》到好萊塢，黑洞一直以來都吸引著人們的眼球，是流行文化的一個重要話題。直到現在對他們的了解還不夠深入——他們是宇宙中超高密度天體，而且完全不反射光線。對于這個有爭議的研究，現在又提出了新的觀點——黑洞根本不存在。

　　綜合考量兩個看似矛盾的理論——引力理論和量子力學理論，北卡羅萊納大學藝術與科學學院的物理學教授勞拉莫思妮-霍頓已經證明，從數學的角度而言，黑洞不可能在第一時間形成。這個研究成果不僅使科學家重新思考時空的結構，也要重新思考宇宙的起源。

　　“我并沒有特別驚訝。”莫思妮-霍頓說，“對于這個問題我已經研究了50多年，這個結果給了我很多的思考。”

　　幾十年來，黑洞被認為是由一個巨大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡而“死亡”后，發生引力坍縮形成的。黑洞的體積十分微小，只是太空中的一個點——就像地球被壓縮成像花生米大小的一個球體——被稱為奇點。圍繞著這個奇點的是一個無法偵測到的事物視界，又稱黑洞視界，它產生的引力場極為強勁，以至于任何物質和輻射在進入到黑洞的視界（臨界點）內，便再無力逃脫。也就是說黑洞外的物質和輻射可以通過視界進入黑洞內部，而黑洞內的任何物質和輻射均不能穿出視界。

　　黑洞如此匪夷所思的原因是它使兩個關于宇宙的基本理論相互矛盾。愛因斯坦的引力理論預言了黑洞的形成，但量子理論的一個基本定理指出，沒有來自宇宙的信息會永遠消失。如果將這兩種理論相結合就導致數學毫無意義，后來被稱為信息丟失悖論。

　　1974年，史蒂芬·霍金用量子力學理論證明，黑洞會發出輻射。從那以后，科學家們在宇宙中發現了與這種輻射相符合的一些蛛絲馬跡，證實了不斷增加的一系列宇宙黑洞的存在。

　　但現在莫思妮-霍頓給我們描述了一個全新的情景。她和霍金都同意，恒星發生引力坍縮，但黑洞并不能吞噬如此多的物質，黑洞也會釋放一部分物質，即會產生霍金輻射。但是，在她的最新研究成果中，莫思妮-霍頓表示，通過釋放輻射物質，恒星質量變小。正因如此，當它收縮后不可能形成具有超高密度的黑洞。

　　一個黑洞能夠形成之前，是“垂死”的恒星最后一次膨脹然后爆炸消失。這個結果導致不會形成奇點，也不會形成視界。她的研究成果顯而易見：沒有所謂的黑洞。

　　莫思妮-霍頓與多倫多大學的數值相對論專家哈拉爾德佩弗進行合作研究，最近提交給ArXiv（一個物理學在線資源論文庫）的論文中，對這個問題提供了精確的數學解決方法。6月份，莫思妮-霍頓發表在物理快報B期刊上的論文，提供了近似的解決方法。

　　也許有一天實驗數據會提供宇宙中是否存在黑洞的物理證據。但現在，莫思妮-霍頓說，數學模型的研究方法方法是結論性的。

　　許多物理學家和天文學家認為，我們的宇宙起源于一個奇點的大爆炸。如果奇點不存在，那么物理學家們就學要重新考慮宇宙大爆炸是否曾經發生過。

　　“幾十年來，物理學家們一直試圖將愛因斯坦的引力理論和量子力學理論統一起來，但這種情況下，如何將這兩種理論合并統一。”莫思妮-霍頓說，“這是一個大問題。”