颠覆霍金的假设！数学家证明了极端黑洞可能存在的理论。
或者
推翻霍金的猜想！数学家证实了极端黑洞或许能够存在。
编辑日期：2024年08月25日
黑洞表面的引力可能降为零——这一颠覆性的发现挑战了霍金五十年前的猜想！
数学家们的最新研究表明，极端黑洞或许真的存在。
这与霍金等人在1973年提出的黑洞热力学第三定律背道而驰。
极端黑洞是一种极为特殊的存在，其特征是黑洞表面或事件视界的引力为零，也就是说，它的表面不会对任何物体产生吸引力，但即便如此，一旦物体被推向黑洞中心，依然无法逃脱。
此外，由于黑洞的温度与表面重力成正比，表面重力为零则意味着黑洞没有温度，因此无法发射热辐射。
这显然与霍金辐射理论相矛盾，后者认为黑洞并非绝对“黑暗”，而是能够以某种方式缓慢释放能量，逐渐减小质量并最终可能消失。
然而，麻省理工学院的克里斯托夫·凯勒（Christoph Kehle）和斯坦福大学的瑞安·昂格尔（Ryan Unger）通过数学手段证明，极端黑洞的存在是可能的。
他们还进一步证明，即使极端黑洞存在，也不会导致裸奇点的存在。
诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯曾指出，自然界不允许裸奇点的存在，因为这将破坏宇宙中的因果关系，奇点附近的时空结构可能允许违反因果律的现象发生，导致时间和空间在局部变得混乱无序。
哥伦比亚大学数学家艾琳娜·乔治（Elena Giorgi）对此评论道：
这是一个数学回馈物理学的绝佳例子。
自然界中的大多数黑洞都处于旋转状态。
当带电物质落入黑洞时，由于角动量守恒，黑洞的自转速度会加快，同时黑洞本身也会带上电荷。
理论上，随着黑洞吞噬越来越多的物质，它的电荷量和旋转速度将达到无限大，从而形成极端黑洞。
对于极端黑洞而言，只需再加入任何一点电荷，其事件视界就会消失，暴露出一个裸奇点。
而且，在这种情况下，黑洞表面不再具有吸引力。
1973年，霍金、约翰·巴丁与布兰登·卡特共同提出一个理论：极端黑洞实际上无法形成。他们认为，黑洞表面的引力无法在有限的时间内降至零，任何能让黑洞电荷或自旋达到极限的过程都可能导致其事件视界完全消失。学术界普遍接受的观点是，没有事件视界的黑洞（即所谓的“裸奇点”）是不存在的。此外，鉴于黑洞的温度与其表面引力成正比，一旦失去表面引力，黑洞将不再具备温度，也就无法发射热辐射。然而，霍金坚持认为发射辐射是黑洞的基本特性之一。
1986年，物理学家沃纳·伊斯雷尔尝试通过模拟使普通黑洞转变为极端黑洞的过程，具体做法是增加黑洞的自旋速度和电荷量，但结果表明，这样的操作并不能使黑洞表面的引力在有限时间内降至零。
凯勒和昂格尔最初并非专注于极端黑洞的研究，而是在探讨带电黑洞形成的过程中，意外发现能够构建出拥有极高电荷的黑洞，这正是极端黑洞的一个显著特征。他们的研究始于一个既不旋转也没有电荷的黑洞模型，模拟了其置于标量场中的可能情景。
通过磁场脉冲对黑洞进行冲击，为其增加电荷。这些脉冲向黑洞传输了电磁能量，同时也增加了其质量。通过发射低频的散射脉冲，可以使黑洞质量（M）的增长速率高于电荷（q）的增长速率。根据定义，当|q|=M时，表示形成了极端黑洞；而|q|<M时，则是非极端黑洞。如果质量增长快于电荷增长，意味着黑洞可以从亚极端状态转变为极端状态。
该论文不仅提出了一种新的特征粘连方法，还详细描述了如何构建黑洞内部结构，分析了黑洞的形成及演化过程，包括从规则初始条件出发的引力坍缩现象以及黑洞外部的几何结构等内容。
值得注意的是，虽然已运用数学手段证实了极端黑洞理论的可能性，但这并不直接证明极端黑洞确实存在。理论中的案例涉及最大电荷值，但至今尚未观测到明显带电的黑洞。相比之下，发现高速旋转的黑洞可能性更大，因此凯勒与昂格尔正试图建立一个模型，以使黑洞能在旋转速度上达到极限状态。
然而，构建这样的模型面临着更大的数学挑战。目前，他们仅处于研究初期阶段。
长期以来，凯勒与昂格尔一直致力于通过数学手段探索黑洞的奥秘。
2023年，凯勒与其导师艾琳娜等人完成了一项长达1000页的研究，证明了从数学角度而言，缓慢旋转的黑洞是稳定的。这对于我们验证广义相对论至关重要，因为如果数学上不稳定，则可能暗示基本理论存在问题。
△ 左侧为凯勒，右侧为昂格尔
今年最新发表的研究不仅推翻了霍金提出的假设，同时也为广义相对论、量子力学、弦理论等前沿领域的研究提供了新的视角。
1979年诺贝尔物理学奖得主
极度社交恐惧的希格斯
这些图片链接似乎是指向一篇关于数学家证明极端黑洞存在的可能性，并可能颠覆霍金假设的文章，但实际内容无法从链接中获取。不过，根据您的描述，我可以将其重写如下：
颠覆霍金的假设！数学家证明极端黑洞的可能性
在霍金科研生涯的最后阶段，他的研究成果为探索宇宙起源提供了全新的视角。最近，数学家们进一步推动了这一领域的边界，证明了极端黑洞的存在可能性，这与霍金的一些假设形成了鲜明对比。
克尔黑洞的稳定性得到证实
研究不仅限于理论层面，在对克尔黑洞的研究中，科学家们成功地证明了其稳定性，这是理解极端黑洞行为的关键一步。
被工科试验班（信息类）录取
此外，恭喜你被工科试验班（信息类）录取！这是一个令人兴奋的机会，将帮助你在科学和技术领域开启一段新的旅程。
请注意，上述内容是基于您提供的信息进行的概括和重写。如果需要更具体的细节或有其他要求，请告知。
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