发信人: 2sinxcosx(2sinxcosx)
整理人: 2sinxcosx(2001-07-01 14:14:23), 站内信件
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作者：烈火战车
星体坦塌，或者说引力坦塌(GRAVITY COLLAPSE)是依然未能解决的一个问题，也许可以说是当今经典广义相对论所面临的主要问题。
它可以简单地表述为星体因为引力的吸引而最终演化的结果是什么。由爱因斯坦引力方程，我们知道，若果星体的质量比五倍的太阳
质量还小的话，那么星体将最终演化为中子星或白矮星而达到稳定状态，其中是因为粒子之间的碰撞所产生的排斥足以抗衡引力的作用。
但是，如果星体的质量比五倍的太阳质量还要大的话，那么星体将因强大的引力而无法避免地继续坦塌下去，而最终导致黑洞或裸奇点
的出现。
黑洞，是大家在科普书上司空见惯了的东西。简单说来，它是那样的一个时空区，其中的引力是如此之强，乃至连光都无法逃逸出来，
从而是个绝对的黑体。而黑洞外面的观者，除了有可能知道它的质量，角动量和电量等有限的几个量之外，将对黑洞其它信息，毫无所
知，这被称之为黑洞的无毛定理。在黑洞的“里面”，往往有这样一个点或区域，其时空的曲率是无穷大而发散的，被称为奇点。
黑洞中尽管有奇点的存在，但在经典的意义上，它不是一个有害的东西。这主要是黑洞
“边沿”，事件视界的存在。笼统地说，这样的一个视界，是黑洞内部与外界的一个分界，而黑洞外界的观者，永远“看”不到黑洞的“里面”
因为无光从那儿跑出来。里面的奇点，从而被这样一个视界包裹了起来，对外部的物理世界够不成威胁，比方说破坏时空的因果结构等。
但是，若果星体坦塌过程中，黑洞视界的形成还晚于奇点的产生的话，那这样的一个奇点，就成为裸奇点。这在现实物质世界中，是无法
接受的。它将破坏时空的定义和其结构。所以我们必须找到一个方法，避免裸奇点的产生。
引力坦塌，到底是形成黑洞，还是裸奇点，取决于星体的初始条件！比如说，星体若是球对称而且均匀的话，那么就只会形成黑洞，而
避免裸奇点的出现。在此基础上，彭罗斯(PENROSE)提出了所谓的宇宙监督假设，粗略说来那便是，现在我们的宇宙，由那样的一个
初始条件演化而来，那样的一个初始条件，禁止裸奇点的产生。这样的一个假设，虽然有效，但未免有些牵强，而且近来许多进一步
的研究表明，在很多一般的初始条件下，裸奇点往往会产生。从而在经典范围内，研究的一个领域，便是怎样推广彭罗斯的假设，使得
它更为合理。而另外一条出路，便是寻求量子引力这样一条新途径。
因为以上的推论，都是在经典广义相对论下得出的。另一方面我们却相信，在引力场非常强的情况下，经典理论应该不再适用，而应该被量子
理论所替代。那么也许在量子引力的框架内，时空本身的涨落能够使得裸奇点极不稳定或是根本不出现。人们这样的一种想法，随着七十
年代黑洞热力学的产生，而进一步变得明确。。。。。。(待续) |
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