據(jù)參考消息援引美國《科學(xué)日報》網(wǎng)站11月8日報道，愛因斯坦關(guān)于黑洞的觀點可能是錯誤的。
報道稱，黑洞常被形容為宇宙中的饕餮巨獸，吞噬一切過于靠近的物質(zhì)，甚至包括光本身。這也正是位于M87星系以及銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞的照片如此令人震撼的原因。幾年前被事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組捕捉到的這些觀測成果成為天文學(xué)領(lǐng)域的一個重要里程碑。
法蘭克福歌德大學(xué)教授盧西亞諾·雷佐拉解釋說：“你在這些照片上看到的并非黑洞本身，而是其附近的熱物質(zhì)。只要有物質(zhì)還在事件視界之外旋轉(zhuǎn)，也就是在它不可避免地被吸入黑洞之前，它就能發(fā)出最后的光信號，理論上我們是可以探測到這些信號的?！?/p>
這些震撼的照片揭示了科學(xué)家們所稱的黑洞“陰影”，為探索這些神秘宇宙巨型天體背后的物理學(xué)原理提供了新途徑。一個多世紀(jì)以來，愛因斯坦的廣義相對論一直是我們理解空間和時間的基礎(chǔ)。該理論預(yù)測了黑洞和事件視界的存在，一旦越過事件視界，任何東西，甚至光都無法逃脫。
雷佐拉說：“然而，也有其他一些仍屬于假說的理論同樣預(yù)測了黑洞的存在。其中一些理論的前提是存在某種具有特定性質(zhì)的物質(zhì)，甚至可能違背我們目前所知的物理定律。”
雷佐拉率領(lǐng)的團隊與中國上海李政道研究所的同行合作，提出了一種檢驗這些替代理論的新方法。他們發(fā)表在英國《自然-天文學(xué)》雜志上的研究介紹了未來對黑洞的觀測如何幫助證實或挑戰(zhàn)愛因斯坦的引力模型。雖然到目前為止還沒有足夠的數(shù)據(jù)來驗證或否定這些不同的觀點，但通過對黑洞陰影照片的詳細(xì)分析，這種情況可能很快就會改變。
雷佐拉解釋說：“這需要做到兩件事。一方面，需要高分辨率的黑洞陰影照片，從而盡可能精確地確定其半徑；另一方面，需要對各種理論與愛因斯坦相對論到底相差有多大進(jìn)行理論上的描述。”
為了解決這個問題，研究團隊構(gòu)建了一個全面的框架，描述不同理論下的黑洞與愛因斯坦預(yù)測的黑洞差異有多大，以及這些差異在照片中是如何呈現(xiàn)的。他們利用先進(jìn)的計算機三維模擬技術(shù)，重現(xiàn)黑洞周圍扭曲時空內(nèi)物質(zhì)和磁場的運動。通過模擬，他們生成了環(huán)繞在這些巨大天體周圍的發(fā)光等離子體的合成圖像。
李政道研究所研究生、論文第一作者阿基爾·烏尼亞爾說：“一個核心問題是不同理論下的黑洞照片會有多大差異？”研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了清晰的模式，隨著未來照片分辨率的提高，這些模式可以幫助科學(xué)家確定哪種理論最符合現(xiàn)實。盡管目前事件視界望遠(yuǎn)鏡的分辨率還無法檢測到這些細(xì)微差別，但技術(shù)的進(jìn)步將逐漸使這種比較成為可能。
雷佐拉強調(diào)說：“事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組對天體物理學(xué)最重要的貢獻(xiàn)之一就是將黑洞變成了可測試的對象。我們預(yù)計相對論將繼續(xù)得到驗證，就像它迄今為止一次次被驗證一樣。”到目前為止，研究結(jié)果與愛因斯坦的理論還是相符的。不過，雷佐拉說：“即使是已確立的理論也必須不斷接受檢驗，尤其是對于像黑洞這樣的極端天體來說。”如果愛因斯坦的模型有一天被證明不成立，那將是物理學(xué)領(lǐng)域的一個革命性時刻。
