爱因斯坦的广义相对论启发下的全新引力凝聚星模型：就像俄罗斯套娃
爱因斯坦的广义相对论启发下的全新引力凝聚星模型：就像俄罗斯套娃
根据法兰克福歌德大学物理学家的研究结果，引力星可能看起来像一个套娃。图片来源：法兰克福歌德大学 Daniel Jampolski 和 Luciano Rezzolla 编辑黑洞内部是什么样？这仍然是科学界的一个难题。1916 年，德国物理学家卡尔-施瓦兹柴尔德（Karl Schwarzschild）概述了爱因斯坦广义相对论方程的解决方案，根据该方案，黑洞的中心由一个所谓的奇点构成，在这个点上，空间和时间都不复存在。根据这一理论，所有物理定律，包括爱因斯坦的广义相对论，在这里都不再适用；因果关系原理也被中止。这给科学带来了极大的困扰：毕竟，这意味着任何信息都无法从所谓事件视界之外的黑洞中逃逸。这可能是施瓦兹柴尔德的解决方案在很长一段时间内没有引起理论界以外的广泛关注的原因也就是说，直到 1971 年发现第一个候选黑洞，随后在 2000 年代发现银河系中心的黑洞，最后在 2019 年事件视界望远镜合作组织拍摄到第一张黑洞图像。2001 年，帕维尔-马祖尔（Pawel Mazur）和埃米尔-莫托拉（Emil Mottola）对爱因斯坦的场方程提出了一种不同的解法，从而产生了他们称之为引力凝聚星（或称引力星）的天体。与黑洞相反，从理论天体物理学的角度来看，引力星有几个优点。一方面，它们几乎和黑洞一样紧凑，而且在其表面表现出的引力基本上和黑洞的引力一样强，因此在所有实际用途上都类似于黑洞。另一方面，引力星没有事件穹界，也就是说，在事件穹界之内，任何信息都无法传出，它们的核心也不包含奇点。相反，引力星的中心由一种奇异的暗能量组成，它对压缩恒星的巨大引力产生负压。引力星的表面是一层薄薄的普通物质表皮，其厚度趋近于零。法兰克福歌德大学（Goethe University Frankfurt）的理论物理学家丹尼尔-詹波尔斯基（Daniel Jampolski）和卢西亚诺-雷佐拉（Luciano Rezzolla）教授现在提出了广义相对论场方程的解决方案，描述了另一颗引力星内部存在一颗引力星。他们将这个假想天体命名为"nestar"（源自英文"nested"）。丹尼尔-詹波尔斯基（Daniel Jampolski）在卢西亚诺-雷佐拉（Luciano Rezzolla）指导下完成的学士学位论文中发现了这一解法，他说："nestar就像一个俄罗斯套娃，我们的场方程解法可以实现一系列嵌套的引力星。"马祖尔和莫托拉认为，引力星有一个由普通物质组成的近乎无限薄的表皮，而nestar的物质组成的外壳则要厚一些："这样的东西可能存在，这就更容易想象了"。歌德大学理论天体物理学教授卢西亚诺-雷佐拉（Luciano Rezzolla）解释说："在施瓦兹柴尔德提出广义相对论中爱因斯坦场方程的第一个解决方案 100 年后，我们仍然有可能找到新的解决方案，这真是太棒了。这有点像在一条已经被许多人走过的道路上找到一枚金币。遗憾的是，我们仍然不知道这样的引力星是如何产生的。但即使引力星不存在，探索这些解的数学特性最终也有助于我们更好地理解黑洞。"编译来源：ScitechDaily ...
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