物理学家的惊喜:发现黑洞对其环境施加压力

超大质量黑洞吸积盘图解

瑟赛克斯大学的物理学家们发现黑洞在科学上首先对他们的环境施加压力。

1974年,斯蒂芬·霍金做出了开创性的发现:黑洞会发射热辐射。在此之前,黑洞被认为是惰性的,是濒死的重恒星的最后阶段。

苏塞克斯大学的科学家已经证明,它们实际上是更复杂的热力学系统,不仅有温度,也有压力。

这一意外发现是由苏塞克斯大学物理与天文系的Xavier Calmet和Folkert Kuipers教授发现的,并于2021年9月9日发表物理评论D

卡尔梅特和柯伊伯斯对一个额外的数字感到困惑,这个数字出现在他们运行的关于a的熵的量子引力修正的方程中黑洞

在2020年圣诞节就这一奇怪结果进行的讨论中,他们意识到,他们看到的是一种压力。在进一步的计算之后,他们证实了他们令人兴奋的发现,即量子引力可以导致黑洞中的压力。

苏塞克斯大学物理学教授Xavier Calmet说:“我们发现史瓦西黑洞有压力和温度,这是一个令人惊喜的发现。我很高兴我们在苏塞克斯大学进行的量子引力研究,已经进一步扩大了科学界对黑洞本质的理解。

霍金具有里程碑意义的直觉是,黑洞不是黑色的,而是有一个非常类似于黑体的辐射光谱,这使黑洞成为研究量子力学、引力和热力学之间相互作用的理想实验室。

“如果你只考虑广义相对论范围内的黑洞,你可以证明,它们的中心有一个奇点,在那里,我们所知道的物理定律必然会崩溃。人们希望,当量子场论被纳入广义相对论时,我们或许能够找到黑洞的一种新的描述。

“我们的工作是朝着这个方向迈出的一步,尽管我们研究的黑洞施加的压力很小,但它的存在为天体物理学、粒子物理学和量子物理学的研究开辟了多种新的可能性。”

英国苏塞克斯大学数学与物理科学学院的博士研究员福克特·柯伊珀斯说:“这是一项令人兴奋的发现,它进一步加深了我们对黑洞的理解——尤其是作为一名研究生。”

“当我们意识到方程中的神秘结果告诉我们,我们正在研究的黑洞有压力时——经过几个月的努力——令人振奋。

“我们的研究结果是苏塞克斯大学量子物理学前沿研究的结果,它为黑洞的量子性质带来了新的认识。”

参考文献:“Schwarzschild黑洞熵的量子引力修正”,由Xavier Calmet和Folkert Kuipers撰写,2021年9月9日,物理评论D
DOI: 10.1103 / PhysRevD.104.066012

10评论关于“物理学家的惊喜:发现黑洞对其环境施加压力”

  1. 约翰·菲茨杰拉德|2021年9月12日上午5点25分|回复

    但量子引力是一个试图将广义相对论和量子力学结合起来的假说。广义相对论是一个已被证实的理论。量子力学是一个实验和效应的集合,提供了一系列关于量子物体行为的定律。目前正在努力将这些定律结合成一个综合理论,如QFT和弦论,它们本身实际上是假设的,而不是完全建立的理论,如广义相对论和热力学。因此,将量子力学多重假设中的一个量子引力假设与热力学和广义相对论两个已建立的理论相结合的方程组中的一个“发现”是一种延伸。

    他们在假设的量子引力方程中发现了黑洞对环境施加某种“压力”的含义,这是了不起的。然而,这并不是一个数量级,例如,麦克斯韦方程组暗示光速是恒定的这一发现。

    如果这篇文章能解释“压力”的含义就好了。毕竟,在牛顿力学中,“压力”一词通常用于“气压”、“水压”和其他描述物体施加在另一个物体上的机械力的词。这里用它来标记作用在黑洞附近物体上的机械引力吗?那么,这是对引力的一种调整吗?引力将一个物体拉向黑洞?或者是“压力”的类比正在被其他一些时尚所使用?

    谢谢

  2. 黑洞并不存在

  3. 黑洞试图吃掉这颗恒星,当整颗恒星都无法塞进它的嘴里时,两颗恒星被迫互相排斥。我们现在应该能够发现,不仅是黑洞能够吞噬的确切速率(取决于它们的大小),而且这也应该有助于阐明涉及BH比例小数字的悖论,并最终回答关于这个宇宙绝对大小和有限大小(相对形状)的双重悖论。WTG!

  4. BibhutibhusanPatel|2021年9月12日上午8:28|回复

    这不是一个新现象。黑洞的最终效应在本质上是量子的,因为原子和亚原子粒子只被量子物理学描述。

  5. 霍金是否有发现或假设了一个后来被证明的理论?还是说这个理论等同于一个发现。(我需要找个爱好)

  6. 第一张海报(约翰·菲茨杰拉德)是正确的。这是一份几乎没有分析的新闻稿。压力的概念尚未解释。

  7. 虽然我同意这不是一个真正的“发现”,但这是一个有趣的发展。我猜现在这种“压力”可能有很多东西。假设这是洛伦兹协变,这些东西可能是相关Noether电流可能是守恒的视界进入遍历地区外,净负向外流动的障碍Noether当前&扩大本地度量之间的全球分布的黑洞外膨胀的宇宙。
    就像当你把一个气球(可缠绕的的),抓住一头,把它“空”,崩溃的“奇点”,其余的气球外的奇点扩张远离地平线由于膨胀增加本地干扰全球指标压力,这可能是一种形式的“暗能量”,“反引力能”出现在星系之间,导致它们以不断增长的速度远离所有其他星系。
    一开始,所有现有的理论都认为没有时间,在黑洞的视界上只有空间(新宇宙的初始熵),这种膨胀过程可能会在空间中所有黑洞和物质团块(它们本身可能是微小的“电磁”黑洞)之间产生额外的正交电流,导致在AdS/CFT中对出现引力负责的这些有效源周围的时间梯度的整体速度增加。
    抱歉太长了。

  8. 超大质量黑洞所施加的压力在量子物理学中已经达到了可能的值。所以这是可以承认的,但理论解释añd ìs尚未完成。成功关联相对论与量子物理学在SMBH被接受与感谢作者。

  9. 天啊,没有什么是独立的……

  10. 黑洞施加的压力可能是导致向外旋转的力。

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