邢鴻飛/編譯
地球有了自己的黑洞。海洋中的漩渦狀水體從數(shù)學(xué)計(jì)算的角度等同于宇宙奇點(diǎn)附近的反常區(qū)域。此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的意義遠(yuǎn)不止?jié)M足了人類的好奇心:這些漩渦或許能夠幫助減緩氣候變化。
海洋漩渦旋轉(zhuǎn)成渦并吸入數(shù)十億噸水,其中夾雜著各種海洋碎屑和海洋生物。但由于海水不斷地翻騰,很難梳理這些混亂的漩渦。要想知道漩渦運(yùn)送的水量,以及它們對氣候可能產(chǎn)生的影響,我們需要找到方法確定漩渦的邊界。
為了發(fā)現(xiàn)這些漩渦,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院喬治·哈勒教授(George Haller)和邁阿密大學(xué)弗朗西斯科·寶龍-維拉教授(Francisco Beron-Vera)研發(fā)了一種數(shù)學(xué)模型,找出了漩渦傳送帶似的邊界和黑洞周圍特殊區(qū)域之間的相似性。在這個所謂的光子層里,光被困在繞著黑洞旋轉(zhuǎn)的環(huán)形體中。
哈勒教授說:“從廣義相對論的角度,載水漩渦的邊界與黑洞周圍區(qū)域的微分方程相同?!?/p>
接著,他們利用該數(shù)學(xué)模型,通過對海水流速的衛(wèi)星測算,在非洲沿岸的南大西洋確定了七個先前未被發(fā)現(xiàn)的黑洞漩渦。
以前的研究表明,這些被稱作厄加勒斯環(huán)流的漩渦可以將溫暖的海水向北傳輸,從而遠(yuǎn)離南部海冰。這樣一來即可減緩海冰的融化,同時給海洋降溫并減少海水的鹽分,以此影響全球洋流,進(jìn)而影響天氣。
新的黑洞模型有助于重新限制向北流動的溫水。哈勒教授說:“我們的工作本身不解決這個問題,但可以提供新技術(shù)?!?/p>
該模型的局限性在于它將漩渦的邊界定為一個平板環(huán),因?yàn)樾l(wèi)星無法捕捉到水面以下的活動。這就會出現(xiàn)一個主要的問題,即測量漩渦的深度,這是研究小組最近正在著手的方向。哈勒教授表示:“研究深度對于計(jì)算漩渦攜帶的整體水量至關(guān)重要?!?/p>