最近，一項(xiàng)基于弦理論的新研究提出，黑洞在理論上可能會(huì)形成一個(gè)人類(lèi)可以接觸到的殘余，或者是一個(gè)不會(huì)被視界籠罩的奇點(diǎn)。

自從斯蒂芬·霍金發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)蒸發(fā)，人們就知道黑洞可能會(huì)從宇宙中消失但目前科學(xué)家對(duì)引力和量子力學(xué)的看法還不足以描述黑洞生命的最后一刻

可是，基于弦理論的新研究表明，黑洞死亡后，可能存在人類(lèi)可以觸摸到的碎片。

霍金輻射的重要性

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，黑洞并不是完全黑暗的在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中，所有的物理定律在任何參照系中都采取相同的形式在這種情況下，黑洞永遠(yuǎn)是黑暗的，一旦形成，就永遠(yuǎn)留在那里但在20世紀(jì)70年代，霍金利用量子力學(xué)探索了黑洞邊界附近發(fā)生的事情，即所謂的視界

霍金發(fā)現(xiàn)宇宙的量子場(chǎng)和視界的單向屏障之間存在一種奇怪的相互作用，為能量逃離黑洞提供了通道能量會(huì)以緩慢而穩(wěn)定的輻射和粒子流從黑洞輻射出去，這就是后來(lái)所說(shuō)的霍金輻射伴隨著能量一點(diǎn)一點(diǎn)逃逸，黑洞會(huì)失去質(zhì)量，收縮，最終完全消失

霍金輻射造成了所謂的黑洞信息悖論科學(xué)家認(rèn)為，所有關(guān)于物質(zhì)落入黑洞的信息都會(huì)通過(guò)視界但是霍金輻射本身并不攜帶任何信息當(dāng)黑洞最終消失的時(shí)候，內(nèi)部的信息都去哪了

超越愛(ài)因斯坦

對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，黑洞信息的悖論表明人類(lèi)還沒(méi)有理解某些東西這可能是因?yàn)槿祟?lèi)不了解量子信息，引力或視界的本質(zhì)解決黑洞信息悖論的最簡(jiǎn)單的方法是構(gòu)建一個(gè)超越愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的新引力理論

科學(xué)家已經(jīng)知道愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論會(huì)在黑洞中心失效黑洞是時(shí)空中被稱(chēng)為奇點(diǎn)的微小孔洞，密度趨于無(wú)窮大正確描述奇點(diǎn)的唯一方法是引入量子引力理論，它可以在極其微觀(guān)的尺度上正確預(yù)測(cè)強(qiáng)引力的表現(xiàn)

遺憾的是，目前科學(xué)家對(duì)量子引力缺乏理論見(jiàn)解直接觀(guān)測(cè)到奇點(diǎn)是好的，但根據(jù)廣義相對(duì)論，奇點(diǎn)被鎖在黑洞的事件視界后面，人類(lèi)無(wú)法觸及

但通過(guò)研究霍金的輻射過(guò)程，科學(xué)家們或許可以找到通向奇點(diǎn)的捷徑，并理解發(fā)生的物理現(xiàn)象當(dāng)黑洞蒸發(fā)時(shí)，它們會(huì)變得越來(lái)越小，事件視界會(huì)離中心奇點(diǎn)越來(lái)越近在黑洞生命的最后一刻，引力變得如此之大，以至于黑洞本身變得如此之小，以至于科學(xué)家無(wú)法用現(xiàn)有的理論正確解釋因此，最好的辦法是引入新的引力理論在新的研究中，科學(xué)家使用弦理論來(lái)修正廣義相對(duì)論

裸奇點(diǎn)

由于廣義相對(duì)論經(jīng)過(guò)了弦理論的修正，有大量的近似和猜測(cè)，研究小組的結(jié)果細(xì)節(jié)有些模糊，但總體上描繪了黑洞蒸發(fā)后會(huì)發(fā)生什么。

愛(ài)因斯坦—膨脹—高斯—貝內(nèi)特引力理論的一個(gè)關(guān)鍵特征是黑洞具有最小質(zhì)量，因此基于此，我們可以研究當(dāng)一個(gè)蒸散黑洞開(kāi)始達(dá)到最小質(zhì)量時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

根據(jù)理論的確切性質(zhì)和黑洞的演化過(guò)程，黑洞蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)留下一個(gè)微小的碎片這片碎片已經(jīng)沒(méi)有視界了，所以理論上人類(lèi)可以觸摸到雖然這個(gè)碎片很奇怪，但它至少會(huì)保留掉當(dāng)初掉進(jìn)黑洞的所有信息，從而解決霍金輻射導(dǎo)致的黑洞信息悖論

另一種可能是，黑洞達(dá)到了最小質(zhì)量，離開(kāi)了事件視界，但仍然存在奇點(diǎn)在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中，這個(gè)裸奇點(diǎn)似乎不成立但如果它們存在，將為人類(lèi)進(jìn)入量子引力領(lǐng)域打開(kāi)大門(mén)

目前尚不清楚愛(ài)因斯坦—展開(kāi)—高斯—貝內(nèi)特引力理論是否是通向量子引力的有效途徑但這種研究有助于物理學(xué)家解釋黑洞，這是宇宙中最復(fù)雜的場(chǎng)景