黑洞到底存不存在？( 二 ) _小知识

有如此强有力的观测证据证明黑洞是存在的，那么梅尔辛-霍顿的研究是怎么回事？如果她的研究没有问题，那么如何解释这些观测结果呢？她后来回复说，我们所观测到的很像黑洞，但它们没有事件视界和奇点，我们应该给它们换个名字，因为它们不是黑的。但因为她所说的这个东西与黑洞很难区分，所以目前还无法验证她的这种观点。
这个模型是错的
如果观测证据表明黑洞真的存在，那么梅尔辛-霍顿的模型是否在哪个地方出错了呢？其中一个嫌疑最大的地方就是负能量，这个可能是霍金辐射中最令人困惑的概念。当负能量进入黑洞内部，会使得黑洞损失质量。就是这么简单吗？负能量为什么会是负的呢？
美国天体物理学家安德鲁·汉密尔顿指出，梅尔辛-霍顿把黑洞内的霍金辐射看成具有负能量的流体，具有排斥力，最终会使得黑洞反弹而不是形成奇点，这个理论是错误的。
汉密尔顿认为，霍金辐射只能在事件视界附近产生，如果不存在事件视界，那么就没有霍金辐射。所以，当恒星在晚年坍缩时，霍金辐射就已经出现了的说法是错误的，因为没有事件视界的出现。另外，霍金辐射产生的粒子在黑洞内部具有负能量，但是对于附近的观察者来说这个粒子还是正的，不会对周围产生排斥力，所以梅尔辛-霍顿所说的排斥力是不存在。因此，她的模型就有了问题。
其他一些科学家也认同汉密尔顿的观点。另外还有人指出，霍金辐射作用十分微弱，根本没有梅尔辛-霍顿所预期的那样强。
没有黑洞，就没有悖论
另外，梅尔辛-霍顿的文章里提到了一个所谓的“火墙悖论” 。火墙是霍金辐射粒子在事件视界上形成的一堵墙，会阻止新的物质向里面落入，但广义相对论认为，观测者穿过事件视界时不会注意到有任何变化，时空是光滑的。这个问题被称为“火墙悖论”，而且目前还没有达成一致的解决方案。但霍顿认为她的理论就是一种解决方案，因为黑洞根本不存在，那么就没有什么火墙悖论了。
但是火墙悖论的存在，并不意味着黑洞不存在。黑洞产生火墙是通过量子力学得出的结论，而这结果与广义相对论相矛盾，所以这种悖论本质上是广义相对论与量子力学不相容的结果。我们可能需要一种能把广义相对论与量子力学结合在一起的理论，才能真正解决火墙悖论。
其他种类的黑洞
另外一个问题，梅尔辛-霍顿的文章只考虑了恒星级黑洞，因为其他种类的黑洞可能由完全不同的机制形成的。
理论上，黑洞的质量可以是任何值。你可以把一个苹果或任何其他的东西变为黑洞，只要你能把它压缩得足够小。甚至微观黑洞都可以存在，但目前还没有观测到微观黑洞，而且如何形成这种小的黑洞也尚不知晓。
另一面则是超大质量黑洞，其质量至少是10万倍太阳质量，大的可达百万倍太阳质量。超大质量黑洞是个神秘事物，因为我们还不清楚它们是怎么形成的。事实上没有哪个恒星大到能够坍缩成超大质量黑洞。
观测显示，每一个星系中心都具有超大质量黑洞，甚至最小的矮星系都有超大质量黑洞。而且观测显示，它们不可能不是黑洞。例如，银河系中有一个非常光亮及致密的无线电波源，叫做人马座A*，有很多颗恒星以不同的轨道围绕着它，我们据此可以计算出这里含有的物质的质量和体积。结果表明，人马座A*这里存在的物质具有很大的质量，超过400万倍太阳质量，而且这些质量被限制在4400万千米直径的球体内（水星离太阳最近的距离约为4600万千米）。根据广义相对论，这里必然存在着一个黑洞。

黑洞到底存不存在？( 二 )

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