一些黑洞会抹去旅行者的过去,但会带来无限的未来选择。


p点的年代未来

黑洞内部的引力和电磁场的微扰行为是广义相对论(GR)的长期研究课题。 我们需要非常精确地知道这些扰动是如何衰减的,以加深我们对重力性质的理解,从解释记录的重力波数据到更基本的问题,例如GR的确定性。

在爱因斯坦的天体物理学应用中, 柯西视界的出现预示着GR框架可能违反确定性。 如您所知,柯西视界限制了“可预测性区域”:对于柯西视界,无论是经典理论还是量子理论,都不可能进行明确的预测,因为部分必要信息来自时空的其他区域,这些区域不与初始柯西表面相交。

换句话说,我们不再能够根据地平线和爱因斯坦方程相交之前的初始条件来预测穿越柯西地平线的观察者的未来。 尽管如此,在黑洞(BH)时空的背景下,人们可以期望外部区域的扰动可以无限放大,从而将柯西视界从内部变成奇点(最终边界),超过此范围场方程就不再有意义了。 彭罗斯(Penrose)关于“宇宙审查”原理的假设证实了这种假设。

彭罗斯(Penrose)提出了以下原则:“自然界以赤裸裸的奇异性丰富”。 这意味着时空的奇异性出现在像黑洞内部区域那样对观察者隐藏的地方。

来自加利福尼亚大学伯克利分校,理论物理周边研究所(加拿大),理论物理研究所以及乌特勒支大学(荷兰)的极端物质和新兴现象中心的一组数学家发表了一篇科学论文,解释了“空间审查”的原理是直接相关的柯西视界的外边界抑制重力和电磁场扰动的强度。 通过对这些衰减的性质进行分析,可以假设在柯西地平线的内部边界上发生的奇异之处发生了什么,以及这对于到达那里的旅行者意味着什么。

具体地说,科学家研究了Reisner-Nordström模型中de Sitter空间(即相对论宇宙模型)黑洞外的无质量标量场。 它们的衰减率取决于黑洞的准法线模式。 当然,超出事件范围的物理特征的测量是通过纯数学方法进行的:“没有物理学家可以进入黑洞并对其进行测量,”科学工作的作者之一伯克利的Peter Hinz 。 -这个问题实际上只能用数学来研究,但是会产生物理上的,几乎是哲学上的后果。 从这个角度来看,爱因斯坦的方程在数学上变得更加有趣。”

科学工作的作者在这些时空中确定了三个模式族。 一个家庭与光子领域直接相关,并且得到了很好的描述。 第二种模式及其存在和时间表与de Sitter视野紧密相关。 最终,第三族占据了几乎极端带电的黑洞-并且在时空的渐近平坦版本中也存在。

作者说,模式的最后两个变体在现有有关黑洞物理学的文献中似乎没有引起注意。 因此,他们在工作中对此类BH的标量扰动进行了详细描述,并证实了BH变体违反“宇宙审查”原则的指控,其指控接近极端。

在这些黑洞中违反“宇宙审查”原则意味着什么? 这意味着外部观察者可能会得到一些奇异之处,尽管会对他造成奇怪的后果。

根据模拟,观察者一旦进入这样一个理论上的黑洞,将不会不复存在,但他的过去将被抹去。 此外,未来的潜在选择可能会无限多,例如中国Mievilya的科幻小说《 Scar》中的《可能性之剑》的所有者。

观察者将永远无法摆脱黑洞并讲述自己的故事,但这并不重要,因为不再有过去的人,就像没有过去一样。

该科学文章于2018年1月17日发表在《 物理评论快报》上 (doi:10.1103 / PhysRevLett.120.031103, pdf )。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410475/


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