根据圈量子引力论,时间和空间是量化的,路易斯安那州立大学物理学家豪尔赫·普林认为可以想象该理论框架下时空在本质上是一维的,其视觉形象如同一张网。

黑洞内部到底发生了哪些事件?奇点是否真实存在?

自旋网络构成了离散时空,用该理论描述时空变化时,尤其是在极端物理条件下,比如黑洞或者大爆炸,可以解决大爆炸奇点和量子时空问题,依据广义相对论的框架,方程中无法解释的区域被描述成一个奇点。豪尔赫·普林称圈量子引力论的建立只是一个开始,距离完整描述黑洞还有相当长的道路。这项研究发表在5月23日的《物理评论快报》期刊上。

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  的大小视界取决于黑洞的质量。如果地球被压缩成黑洞,它的直径约为0.69英寸(17.4毫米),比一角硬币还小;如果太阳被转换成黑洞,它的宽度约为3.62英里(5.84公里),大约相当于一个村庄或城镇的大小。视界望远镜观测到的超大质量黑洞要大得多;位于银河系中心的人马座A*质量约为太阳的430万倍,直径约为790万英里(1270万公里),而位于处女座A星系中心的M87质量约为60亿太阳质量和110亿英里(177亿公里)宽。

黑洞内部到底发生了哪些事件?奇点是否真实存在?

  黑洞引力的强度取决于离它的距离-你越近,引力就越大。但这种引力对来访者的影响会因黑洞的质量而不同。例如,如果你落在一个相对较小的黑洞里,质量是太阳的几倍,你就会被拉开,在一个被称为“间隔”的过程中伸展开来,在你到达事件视界之前就了。

  勒布说,如果你坠入一个质量为太阳数百万到数十亿倍的超大质量黑洞,你不会“在很大程度上感受到这种力量”。在你跨过事件视界之前,你不会死于空间扭曲(尽管在你到达那个点之前,围绕这样一个黑洞的许多其他危险可能会杀死你)。

  黑洞可能会旋转,因为它们通常起源于恒星也会旋转,因为它们所吞下的物质以螺旋的方式旋转在它掉进去之前。勒布说,最近的发现表明,黑洞的旋转速度可以超过光速的90%。

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  之前,最基本的黑洞模型假设它们它们的奇点被假定为点。但由于黑洞通常是旋转的,目前的模型表明它们的奇点是无限细的环。这就导致了旋转黑洞的视界,也被称为克尔黑洞,在两极呈椭圆形挤压,在其赤道处膨胀。

黑洞内部到底发生了哪些事件?奇点是否真实存在?

  旋转黑洞的视界分为外视界和内视界。这样一个物体的外视界就像一个不可返回的点,就像一个不旋转黑洞的视界一样。旋转黑洞的内部视界,也被称为柯西视界,是很奇怪的。过了那个门槛,因果不再必然先于效果,过去不再必然决定未来,时间旅行可能成为可能。(在一个不旋转的黑洞中,也被称为Schwarzschild黑洞,内外视界重合。)

  一个旋转的黑洞也迫使其周围的时空结构与其一起旋转,这种现象被称为框架拖动或透镜第三环效应。在包括地球在内的其他大质量物体周围也可以看到框架拖曳。

  框架拖曳产生了一个称为能层的宇宙漩涡,它发生在旋转黑洞的外视界之外。能量层中的任何物体都被迫以黑洞旋转的同一方向运动。落入能流圈的物质可以获得足够的速度来逃离黑洞的引力,同时带走一些黑洞的能量。以这种方式,黑洞可以对周围环境产生强大的影响。

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