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什么时候像滴水龙头一样黑洞?

作者:别瑟爰    发布时间:2017-05-30 01:02:20    

作者:Maggie McKee(图片来源:David Duncan)一项新的研究表明,物理学家们正在努力理解黑洞在弦理论所提出的额外维度中的表现应该会关闭他们的计算机并开启他们的厨房水龙头这些物体就像狭窄的水流一样,开始分离成水滴研究表明,相对简单的计算可​​以揭示引力本身在额外维度中的表现 - 这是一个棘手的问题,目前依赖于爱因斯坦广义相对论方程的复杂数值解即使在我们熟悉的三个空间维度中,黑洞内的极端密度使得它们难以建模但是一些试图将重力与量子力学统一起来的理论,如弦理论,表明存在额外的,非常小规模的维度美国密西西比大学的Vitor Cardoso说,这使得对象的建模变得更加复杂,因为爱因斯坦的方程式必须在每个维度上得到解决他告诉“新科学家”杂志,即使使用功能强大的电脑,“也需要很长时间” “而且你对其他情况下可能发生的事情并没有直觉,所以每当你尝试不同的几何形状时,你必须从头一条原则开始”现在,他和同事奥斯卡·迪亚斯的周界加拿大理论物理研究所提供了一种直观且相对简单的物体建模方法:作为细流体流在弦理论中,黑洞可以呈现各种形状,包括长弦以前的研究表明,如果这些“黑色弦”的半径与额外的空间尺寸大致相同,那么这些“黑色弦”是不稳定的并且很快就会分裂这意味着大的黑色弦 - 我们将其视为具有太阳质量或更多质量的黑洞 - 足够大,可以保持稳定数十亿年但是微小的黑色琴弦 - 可能只有10-35米宽 - 会不稳定 1993年,芝加哥大学的露丝格雷戈里和美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的雷蒙德拉法拉姆利用爱因斯坦的广义相对论来计算这种不稳定性的行为 Cardoso和Dias现在表现出由于液体“膜”中的表面张力而发生类似的不稳定性 “黑色琴弦很快就会分裂成球形黑洞,”卡多佐说 “我们意识到这与从水龙头滴水时发生的情况类似 - 它也会分裂成小水滴”他说,微小的黑色琴弦实际上可能构成不稳定的基本粒子但他表示,这项工作的真正价值在于帮助研究人员想象这些抽象对象,这些对象可以作为更奇特的弦理论实体的模型 “现在你可以从物理角度考虑黑色字符串,”他说 “这是一个非常强大的工具”加拿大不列颠哥伦比亚大学的William Unruh对此表示赞同 “这是一个简洁的比喻,”安鲁告诉新科学家 “人们研究这些的原因是要了解引力在额外维度上的表现”但Unruh指出,新研究只是表明黑色字符串在开始变得不稳定时表现得像液体膜 - 而不是当它们完全分离成球形黑色时孔 “他们开始在一些地方开发出一些凸起和狭窄,”他说 “他们是否会继续按照这种方式行事,这仍然是一个完全开放的问题”他说这个类比应该针对黑色字符串最终分裂的最新数值计算进行测试期刊参考:物理评论快报(第96卷,

 

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