第一次,真正“看见”黑洞内部结构,一个超级复杂的高维迷宫

第一次,真正“看见”黑洞内部结构,一个超级复杂的高维迷宫

黑洞,不再是一个“黑盒”。

物理学家提出了一种全新结构:“超迷宫”(supermazes),用于揭示黑洞的微观构造。它是真实可解的数学结构,源自M理论与超引力,是对传统广义相对论中“光滑地平线”的正面挑战。

核心概念只有一个:黑洞是有结构的。这个结构来自弦论中的M2与M5膜交叉而成的高维系统,它们排列成一种被称为“超迷宫”的几何网络。这种网络不仅解决了信息悖论,还可能是我们第一次真正“看见”黑洞内部的路径图。

在传统广义相对论中,黑洞是完美的:质量、电荷、自转——三项就决定了一切。所有进入它的东西都被“洗干净”,事件视界之外什么也看不见。但这与量子力学根本不兼容。黑洞必须有状态,有微观自由度。

这正是弦论和M理论介入的地方。

M理论告诉我们,构成宇宙的基本单元不是点粒子,也不是线,而是膜(branes)。M2膜是二维的,M5膜是五维的。将这些膜以特定方式交错在高维空间中,它们形成的不只是结构,更是信息的容器。所谓“超迷宫”,就是这些膜在高维空间中的几何排布与交叉组合。

这些迷宫并非混乱堆叠,而是受一个严格的函数控制,称为“迷宫函数”(maze function)。这是研究的核心。这个函数不是简单线性系统,而是高度非线性的偏微分方程,类似Monge-Ampère方程。这类方程在几何分析和弦论中地位极高,控制着整个膜结构的形状与动力学。

迷宫函数描述了M2与M5膜的交叉配置如何导致新的超引力解。这些解,不是传统意义上的“黑洞”,而是“模糊球”(fuzzballs)。换句话说,我们不再假设黑洞有一个清晰的边界,而是认为它是一个极度复杂、结构丰富的物理对象,由无数微观结构堆叠而成。

这是概念上的颠覆。

在这个构图中,事件视界消失了。取而代之的是微观结构的边界层,它不再单调吸收一切,而是“记得”进入它的一切。这就回应了量子信息守恒原则,也是对霍金信息悖论的一个具体解。

我们终于可以构造出一个既有黑洞宏观行为,又保存其微观结构的理论模型。这是广义相对论和量子力学在黑洞上的首次真正握手。

从技术上看,这种“超迷宫”是如何实现的?

它构建在M理论的背景下,而M理论是11维超弦理论的母理论。迷宫的每个节点代表一个M2膜或M5膜的交叉点,空间维度、荷数、电磁场张量都可以具体解出。这种几何结构不是空中楼阁,而是可以被写成具体解的超引力方程,满足一系列BPS条件(Bogomol'nyi–Prasad–Sommerfield),具有能量最低、稳定性强的特点。

特别声明:[第一次,真正“看见”黑洞内部结构,一个超级复杂的高维迷宫] 该文观点仅代表作者本人,今日霍州系信息发布平台,霍州网仅提供信息存储空间服务。

猜你喜欢

省委书记省长接“杨靖宇支队”战旗 战旗方队荣耀再现(拦省委书记)

铁流滚滚,战旗猎猎。在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的盛大阅兵仪式中,80面抗战英模部队的荣誉旗帜组成了“战旗方队”。其中,“杨靖宇支队”战旗迎风飘扬在长安街上,接受祖国和人民的检阅

省委书记省长接“杨靖宇支队”战旗 战旗方队荣耀再现(拦省委书记)

张婧仪们为什么不好好穿衬衫?(张婧仪什么来头)

很多人说她又A又飒,我却注意到一件事:现在女『明星』️,怎么都不好好穿衬衫了?恰恰相反,这种“不用力”的感觉,成了现在最受欢迎的造型。那种“我稍微努力了一下,但不多”的样子,反而更打动人。 张婧仪这组图出圈,不是因…

张婧仪们为什么不好好穿衬衫?(张婧仪什么来头)

抛丸和喷砂是一样吗(抛丸和喷砂哪个好)

在金属表面处理领域,抛丸和喷砂是两种常见的工艺,它们虽然目的相似,但在原理、设备、应用场景等方面存在显著差异。 在实际选择时,需要考虑多个因素:工件材质(铸铁、铝合金等不同材料适合不同的工艺)、处理要求(除锈…

抛丸和喷砂是一样吗(抛丸和喷砂哪个好)

语音转ppt哪个好?5款工具对比,2025首选这款最专业(语音转文档的软件)

比如智能降噪,上次在会议室录的音有空调声,它居然把杂音滤得干干净净,连同事小声说的“这个方案要加数据”都准确识别了;发言人识别更绝,多人会议时,它能通过声纹区分谁在说,比如老板的话标“王总”,运营岗的小张标…

语音转ppt哪个好?5款工具对比,2025首选这款最专业(语音转文档的软件)

『谢霆锋』徒弟横空出世!捕风追影5分钟惊艳演出,港娱后继有人(『谢霆锋』谁)

『谢霆锋』更是在采访中真情流露:"『成龙』是我永远的偶像,片中有我兄弟也有我徒弟,这群人都是拿命在拍戏,不看绝对后悔。" 要说这片子最令人惊喜的,除了『成龙』和梁家辉这样的老戏骨,就数那几个出场时间不多却惊艳全场的&

『谢霆锋』徒弟横空出世!捕风追影5分钟惊艳演出,港娱后继有人(『谢霆锋』谁)