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超算破译5D黑洞密码,广义相对论受到挑战

爱因斯坦(Einstein)的相对论(theory of relativity)充斥着预测,但从来没有人能够加以证实或攻破,例如无法突破光速或实现时光机器等。然而,英国科学家Hzoesmc

如今认为已经找到了在他相对论中的“黑洞”——其实是黑环。换句话说,当引力达到无限大,不太可能存在奇点。爱因斯坦认为只有在黑洞坚不可摧的事件视界之外才可能存在,因而无法观察到“裸”奇点。Hzoesmc

然而,英国的物理学家证实,在5D空间的振荡黑环中可能观察到奇点。其原理是利用环状模型振荡出的凸起,最终挤压出一连串的黑洞,他们称之为“数值演化”(就像水流被断裂形成一连串的水滴),并因而揭露其他被隐藏的奇点。如果由此而产生了祼奇点,就表示推翻了爱因斯坦的广义相对论——否定祼奇点存在的可能性。物理学家Roger Penrose称此为“弱宇宙审查假说”。Hzoesmc

英国伦敦玛丽皇后学院(Queen Mary University of London)教授Pau Figueras、剑桥大学(University of Cambridge)教授Markus Kunesch与该校博士候选人Saran Tunyasuvunakool的研究发现——“黑环端点不稳定性与弱宇宙审查假说”(End Point of Black Ring Instabilities and the Weak Cosmic Censorship Conjecture)一文,就发表在最近的《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊中。Hzoesmc

“我们发展出的首项具体证据违背弱宇宙审查假说,由于数值演化扰动黑环,使其可能发生在渐近平坦的5D空间。这种不稳定性显露出与黑环的类似,因而使视界发展出一种以弦连接的凸起结构;这种弦会随着时间进展变得越来越纤细。”Hzoesmc

当然,我们存在于4D空间(包括第4维的时间),但研究人员认为,如果裸奇点可能存在于5D空间,那么进一步的研究也可能在4D空间发现这一可能性。Hzoesmc

截至目前为止,没有人真的在任何空间观察到任何潜伏于宇宙中的黑环,但研究人员成功推翻爱因斯坦广义相对论禁止“祼奇点”存在的看法,从而使这一理论面临危机。Hzoesmc

“如果祼奇点能存在4D空间,那么广义相对论就不再是一个完全有效的理论了,而且必须找到其他替代理论。问题是我们当然不知道这种替代理论必须具备什么,因此 也不可能说有形的后果可能是什么。”Markus在受访时表示,“我们可以说,对于广义相对论的任何修正几乎都会带来强大效应(就像超大质量的黑洞天 体)Hzoesmc

。所以,如果4D空间的确也存在祼奇点,那么对我们来说,最实际的后果是再也不能说黑洞位于我们银河系中心了。当然,任何新理论的发明,结果可能充满惊喜,但在此阶段,去猜测这些惊喜是什么并不科学。”Hzoesmc

科学家们是在英国DiRAC HPC合作组织科学与技术设施理事会(STFC)的宇宙超级计算机进行仿真并取得研究结果,霍金(Stephen Hawkings)即在此担任首席研究员。这部宇宙超级计算机采用288个英特尔(Intel) Xeon E5核心与24个Xeon Phi协同处理器组成,每个处理器内含60颗核心以及14.5TB的全球共享内存。Hzoesmc

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R.Colin Johnson
EETimes前瞻技术编辑。R. Colin Johnson自1986年以来一直担任EE Times的技术编辑,负责下一代电子技术。 他是《Cognizers – Neural Networks and Machines that Think》一书的作者,是SlashDot.Org的综合编辑,并且是他还因对先进技术和国际问题的报道,获得了“Kyoto Prize Journalism Fellow”的荣誉。
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