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物理学家们发现黑洞对其所在的环境施加压力 有温度也有压力

2021-09-14 11:08:28来源:cnBeta

苏塞克斯大学的物理学家们发现,黑洞对其所在的环境施加压力,这在科学上是第一次。 1974年,斯蒂芬-霍金做出了黑洞会发出热辐射的开创性发现。在此之前,黑洞被认为是惰性的,是一个垂死的重质恒星的最后阶段。苏塞克斯大学的科学家们表明,它们实际上是更加复杂的热力学系统,不仅有温度,而且有压力。

这一偶然的发现是由苏塞克斯大学物理和天文学系的Xavier Calmet和Folkert Kuipers教授做出的,并在2021年9月9日发表在《物理评论D》上。

Calmet和Kuipers对一个额外的数字感到困惑,这个数字出现在他们运行的关于黑洞熵的量子引力修正的方程式中。

在2020年圣诞节对这一奇怪结果的讨论中,他们突然意识到,他们所看到的是一种压力的行为。经过进一步的计算,他们证实了他们令人兴奋的发现,即量子引力可以带来黑洞的压力。

苏塞克斯大学的物理学教授泽维尔-卡尔梅说。"我们发现施瓦兹柴尔德黑洞有压力,也有温度,考虑到这是一个完全的惊喜,这更令人激动。我很高兴我们在苏塞克斯大学进行的量子引力研究进一步促进了科学界对黑洞性质的广泛理解。

"霍金具有里程碑意义的直觉,即黑洞不是黑色的,而是具有与黑体非常相似的辐射光谱,这使得黑洞成为研究量子力学、重力和热力学之间相互作用的理想实验室。如果你只在广义相对论范围内考虑黑洞,人们可以证明它们的中心有一个奇点,在那里我们所知道的物理学定律必须崩溃。人们希望,当量子场理论被纳入广义相对论时,我们也许能够找到对黑洞的新描述。

"我们的工作是朝着这个方向迈出的一步,尽管我们所研究的黑洞所施加的压力很小,但它的存在这一事实开启了多种新的可能性,跨越了天体物理学、粒子物理学和量子物理学的研究。当我们意识到我们方程中的神秘结果是在告诉我们,我们正在研究的黑洞有一个压力,这令人振奋。我们的结果是我们在苏塞克斯大学进行的量子物理学前沿研究的结果,它为黑洞的量子性质带来了新的启示。"

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