劉園園

英國劍橋大學不久前發(fā)布新聞稱，該?？蒲腥藛T和倫敦大學瑪麗皇后學院的同行合作，使用超級電腦成功模擬了一種特殊的五維環(huán)形黑洞，這種黑洞可以無情地推翻廣義相對論背后的完美公式。

他們模擬的環(huán)形黑洞就像一條珍珠項鏈，膨脹的部分就如同珍珠，其余部分則如串起珍珠的線，這些“線”會越變越細，直到“項鏈”斷開，變成一系列更小的黑洞。這種項鏈狀環(huán)形黑洞背后，暗藏著廣義相對論的克星——裸奇點。

廣義相對論是目前我們理解萬有引力的基礎。這一理論告訴我們，物質可以使其周圍的時空發(fā)生彎曲，萬有引力便是這種彎曲的結果。從預測恒星的壽命，到幫助我們導航的GPS，都離不開愛因斯坦廣受贊譽的公式。這一理論誕生100年以來，經(jīng)受住了種種考驗，卻在解釋奇點的存在上卡了殼。所謂奇點，就是萬有引力極其強烈，以至于空間、時間和物理定律都失效的點。廣義相對論預測，奇點存在于黑洞的核心，被黑洞視界線所包圍。所以只要奇點一直乖乖藏在視界線后面，它們就不會惹麻煩，廣義相對論也就站得住腳。

但宇宙不會總遂人愿，如果有的奇點并沒有視界線的包裹，也就是存在所謂的裸奇點怎么辦？那將意味著一種物體由于密度無限大而崩潰，這種狀態(tài)會顛覆現(xiàn)有的物理定律。理論物理學家曾假設，這種裸奇點可能存在于更高維度的宇宙中，也就是人類目前所認識的四維時空以外的維度：五維、六維、七維甚至十幾維……

此次，科研人員的模擬證明，這是很有可能的。他們使用超級電腦，在五維空間完整演繹了愛因斯坦的廣義相對論。最后發(fā)現(xiàn)，大部分情況下，五維的環(huán)形黑洞會坍縮成球形——這種情況下奇點依然會被視界線包圍。但是，當環(huán)形黑洞極不穩(wěn)定以至于呈現(xiàn)被拉伸的項鏈狀時，這根“項鏈”最終會斷裂成若干更小的黑洞，并形成一個沒有視界線包圍的裸奇點——打破了廣義相對論的預言。如果這種“項鏈”黑洞真的存在，人類就需要下一個“愛因斯坦”重新解釋宇宙了。