黑洞不存在?

英國著名物理學家霍金(Stephen Hawking)過往曾多次發表有關宇宙黑洞的學說,但他近日發表的新論文,卻指黑洞或許不存在,為整個「黑洞」概念重新定義,再次震驚學術界。

傳統黑洞學說認為,任何物質一旦墮進黑洞外圍的事件視界(Event horizon),便會被黑洞的強大引力吞噬,即使光線也逃不出,可謂永不超生。但霍金上周三於網上發表的論文《黑洞的資訊保存與天氣預測》(暫譯:Information Preservation and Weather Forcast for Black Holes),指上述學說有漏洞,認為量子力學讓物質有逃離黑洞的可能。

指被吞噬物質或可逃離

霍金以另一稱為「表觀視界」(Apparent horizon)的論述解釋,指光線在逃離黑洞時會被表觀視界困住,就像在跑步機上跑步,最終會隨輻射慢慢消散而逃出。但霍金坦言,整個過程仍有待一個能融合引力及其他基礎力學理論的學說出現,才能仔細解釋。

霍金在論文中亦稱,若黑洞邊緣事件視界不存在,黑洞理論上亦不存在。加拿大艾伯塔大學黑洞專家佩奇(Don Page)表示,霍金提出的新說法理論上有可能。他形容,若霍金的說法正確,物質進入黑洞後只會暫時被困在表觀視界,被引力嚴重扭曲後釋放。但佩奇直言:「要把逃離黑洞的物質回復原狀,比把燒成灰燼的書本復原更困難。」

霍金今次提出的新學說,實則回應美國科學家普欽斯基(Joseph Polchinski),兩年前提出一項對於黑洞的迷思。他指若一名太空人不幸墮進黑洞,根據傳統黑洞學說,當他進入事件視界,便會被引力扯進黑洞內,最終撞向黑洞核心的奇點(Singularity);但根據量子力學理論,事件視界會轉化成一個高能量區域,當太空人墮進裏面便會燒成灰燼。

而霍金提出的理論,則在這兩個說法之中,提出第三個可能性,指黑洞核心的奇點未必存在,太空人只是暫時性被困在表觀視界裏。

本報綜合報道