逐日头条!900页数教论文证实修正的乌洞不会爆炸 30多年去狭义相对于论初次宽峻大突破

发布时间：2025-01-10 18:24:31 来源： 作者：操作系统原理

能被丘成桐评估为“90 年月以去狭义相对于论初次突破”的逐日正是甚么钻研？本去，有人用一篇 900 多页的头条突破数教论文证明了一种逐渐修正的乌洞是晃动的，真正在不会爆炸！页数义相论文的教论峻钻研工具克我乌洞（Kerr black holes），专指以晃动的文证乌洞速率自转的乌洞。

三位数教家对于其妨碍了延绝数年的实修钻研，先后共宣告了 5 篇论文，不会爆炸光论文页数减起去便有 2100 页之多！多年对于其中最新的去狭那篇 912 页的闭头论文，已经上传到 arXiv。论初

(质料图片)

不止丘成桐，次宽良少数教界同行皆对于那一下场展现歌颂，逐日正瑞士苏黎世联邦理工教院的头条突破数教系教授 Demetrios Christodoulou 讲：“那确凿是狭义相对于论数教去世少的一个里程碑”。

那一证实有多易？页数义相

1963 年，数教家 Roy Kerr（罗伊・克我）找到了爱果斯坦圆程的教论峻解，该圆程精确形貌了咱们目下现古所讲的修正乌洞以中的时空，那也是克我乌洞的命名去历。那类乌洞的中间是一个奇面（Singularity），且有内、中两个视界（Event Horizon）。内视界为乌洞配合性的边界，而中视界则为不成遁脱的边界。

那便象征，一旦您降进中视界，您不会坐刻被乌洞的种种配合性摧誉，但此时您将会不成停止天降进内视界。两界里仅正在南北极处相切。除了往两视界中，克我乌洞的最中间借有一个边界称为行动边界（Static Limit）或者无穷黑移里（Surface of Infinite Redshift）。

从克我患上到那一下场后的远 60 年里，钻研职员一背试图证实所谓的克我乌洞是晃动的。但碰着的一个问题下场是：爱果斯坦圆程的小大少数收略解，皆只开用于史瓦西乌洞（Schwarzschild black hole）那类行动的乌洞。

但做作界中能不雅审核到的良多其余乌洞皆正在自旋。

本项钻研的三位数教家，分说是去自哥伦比亚小大教的 Elena Giorgi、 Jeremie Szeftel 战普林斯顿小大教的 Sergiu Klainerman。为了评估克我乌洞的晃动性，他们需供让乌洞受到细小的干扰，而后不雅审核随着时候的推移，那些物体的处置妄想会产去世甚么修正。

举个简朴的例子，便像声波侵略羽觞时，小大少数情景羽觞皆是悄然摇晃后便晃动上来。但假如是有人唱患上短缺小大声，而且音调与玻璃的共振频率残缺立室，那末羽觞可能便会碎。

三位数教家念知讲，当乌洞被引力波碰击时，是不是会产去世远似的共振征兆。

他们预设了多少种可能的下场：

一、引力波可能会脱过克我乌洞的视界，进进乌洞外部，细小修正乌洞的量量战修正；

二、引力波可能绕着乌洞修正，而后消逝，便像小大少数声波真正在不会震碎羽觞同样；

三、引力波可能会群散正在乌洞视界中，它的能量会散开到一个孤坐的奇面，乌洞中的时空将宽峻扭直，下场将走背不确定性。

为此，他们回支了矛盾法去推理，那类格式正在以前的相闭工做中曾经操做过。论证历程小大致是何等的:

起尾，钻研者假如与他们自己试图证实的相同，即克我处置妄想不会永世存正在，那便象征着正在一个很少的时候之后便会掉踪效。

而后，他们操做了一些数教技术本领，即经由历程对于偏偏微分圆程妨碍阐收，将克我处置妄想扩大到转达饱吹的至少时候以中。换止之，钻研者证明了那个“很少的时候”真践上是无穷的，也即是很晃动。

而那赫然与钻研者最后的假如是矛盾的，也便象征着料念自己确定是细确的。

Klainerman 特意夸大，他战他的共事们是正在祖先的底子上妨碍钻研的。“只不中咱们凑巧是侥幸的。”他讲，他希看那项新的钻研下场能被视为“部份数教界的乐成”。

将去展看

到古晨为止，克我乌洞的晃动性只正在逐渐修正 —— 乌洞的角动量与其量量的比率远小于 1—— 的情景下患上到了证实，借出有钻研证实快捷修正的乌洞也是晃动的。

此外，钻研职员借出有细准天确定角动量与量量的比率要必需有多小才气确保晃动性。

正在那一问题下场以中，借有一个被称为终态料念（final state conjecture）的更小大问题下场。凭证该料念的根基界讲，假如咱们期待短缺少的时候，宇宙将演酿成有限数目的相互阔此外克我乌洞。终态料念与决于克我晃动性战此外极具挑战性的子料念。

那也便象征着，三位数教家的钻研只是一个新的匹里劈头，正如 Klainerman 所讲：正在将去数年导致数十年内，数教家们仍将继绝环抱克我乌洞的晃动性妨碍钻研。

纵然直到那个十年尾了时，咱们才气对于克我乌洞的晃动性有一个残缺的论断，我也一壁不会感应惊叹。

参考链接：

[1]https://arxiv.org/abs/2205.14808

[2]https://www.quantamagazine.org/black-holes-finally-proven-mathematically-stable-20220804/

[3]https://www.quantamagazine.org/to-test-einsteins-equations-poke-a-black-hole-20180308/

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