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黑洞突破!爱因斯坦的“不可解”理论是如何...

 摩诃般若波羅蜜 2019-10-30
黑洞突破!爱因斯坦的“不可解”理论是如何“简单”被破解的?

一位德国传奇科学家通过“简单”的计算,破解了爱因斯坦“无法解决”的理论,从而使科学家们在宇宙中是否存在黑洞的问题上取得了突破。阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论是一个天才方程,它帮助解释了引力是空间和时间或时空的普遍产物。德国科学家在1915年提出,空间的曲率与任何物质和辐射的能量以及动量直接相关。

然而,有一个问题,爱因斯坦不能准确地解释如何证明他的理论,因为他不能做出正确的计算,所以在提交论文时用近似代替。一年后,这一切都改变了,二战中的一名士兵在给爱因斯坦的一封信中提出了施瓦茨希尔德解决方案。牛津大学毕业生西蒙·克拉克在他的YouTube频道上详细解释了事情的经过,爱因斯坦的理论解决了是什么导致了引力的问题,那就是时空的弯曲。

但他遇到了一个问题,描述这个问题的方程太难了,任何人都解不出来,包括爱因斯坦。爱因斯坦认为这个方程太复杂了,无法得到一个确切的答案,但是有人在与之斗争,尽管是不同的。战争期间,他了解了最新的研究,并听说了爱因斯坦在引力方面的工作。所以,当他在现在的立陶宛东部前线服役时,他掌握了爱因斯坦理论的方程式。

史瓦西认为有一种方法可以精确地解出爱因斯坦的方程,这正是爱因斯坦所遗漏的。所以,当战斗出现暂时的平静时,他就用最简单的情况来解决,它是一个不带电的、不旋转的、均匀的、完全球形的物体,它基本上是一个质量很大的球。史瓦西能够能够导出一个满足爱因斯坦方程的几何学,从而描述了围绕着一个不旋转的质量团的四维时空或网格。他把自己的研究成果写信给爱因斯坦,收到了一封令人印象深刻的回信。

给爱因斯坦的信是这样写道,我以极大的兴趣阅读了你的论文,我没想到有人能用这么简单的方法找到问题的确切答案。我非常喜欢你对这门学科的数学处理。然而,在解决爱因斯坦的理论时,史瓦西发现了空间中的另一种现象,后来被称为黑洞。史瓦西的结果是正确和辉煌的,但它有一些奇怪的东西,特别是“r”是你正在考虑得到质量中心的距离,当“r”等于“r - s”时,这一项变成无穷大,这就产生了一些不寻常的行为。

在被称为史瓦西半径的区域内,时空是如此弯曲,甚至光都无法从内部逃逸。史瓦西半径定义了时空中黑洞的大小,并形成了受黑洞下落影响的边界对象。如果你从远处观察一个物体落入黑洞,你会发现它向史瓦西半径下降的速度越来越慢,但从来没有真正到达过。史瓦西定义了黑洞的关键特征,这是爱因斯坦没有做过的,在我们达到我们的现代理解之前,需要用到他的理论和史瓦西的认识。

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