北卡罗来纳大学教堂山分校艺术与科学学院的物理学教授劳拉·默西尼-霍顿结合了两个看似矛盾的理论,从数学上证明了黑洞不存在。她的研究不仅让科学家们重新想象时空交织的网络,也让人们重新思考宇宙的起源。

“我不太惊讶,”默西尼-霍顿说。“我们已经研究这个问题50多年了,这个答案让我们思考了很多。”

几十年来,人们一直认为黑洞是由大质量恒星在自身重力作用下坍缩形成的单个点--想象地球被压缩成花生大小的球--这个点被称为奇点。围绕奇点的是一部被称为事件视界的隐形电影。一旦你越过视界,你将永远无法返回,因为黑洞的引力如此之大,以至于没有东西可以逃脱。

黑洞如此奇怪的原因是它们的存在会使宇宙的两个最基本的理论相互矛盾。

爱因斯坦的引力理论预言了黑洞的形成,但是量子理论的一个基本规则认为宇宙中的信息不会消失。将这两种理论结合起来没有数学意义。如果将这两种理论结合起来,就会形成所谓的“信息损失悖论”。

1974年,斯蒂芬·霍金展示了黑洞如何利用量子机制发射辐射。从那以后,科学家们不断发现这种辐射特征的存在,并且在宇宙中发现了越来越多的黑洞。

然而,默西尼-霍顿提出了一个全新的观点。她和霍金都相信恒星在坍缩后会释放霍金辐射。然而,默西尼-霍顿的最新研究认为,恒星也通过辐射释放物质。她认为,随着质量的衰减,恒星不会达到形成黑洞所需的密度。

她认为在黑洞形成之前,垂死的恒星将经历最后的膨胀,然后爆炸。不会形成奇点或事件视界。她的观点非常清楚:黑洞并不存在。

她将这项研究发布到在线物理知识库ArXiv(非同行评议)。

有一天,人们可能会找到能够证明黑洞存在的真实实验证据,但现在默西尼-霍顿认为数学证明方法非常有说服力。

许多物理学家和天文学家认为宇宙的起源是一个奇点,宇宙是在一次大爆炸中形成的。然而,如果奇点不存在,科学家将不得不重新考虑大爆炸理论是否真的发生了。