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奇怪的“时空晶体”会突然变成黑洞
一项新的数学突破揭示了微小黑洞如何从时空的临界状态中出现。黑洞经常被描绘成宇宙巨人，吞噬恒星并塑造整个星系。但物理学预测的一些最有趣的黑洞可能比原子小得多。几十年来，科学家们已经知道 [...]
来源:SciTech日报一项新的数学突破揭示了微小黑洞如何从时空的临界状态中出现。
黑洞经常被描绘成宇宙巨人，吞噬恒星并塑造整个星系。但物理学预测的一些最有趣的黑洞可能比原子小得多。几十年来，科学家们已经知道爱因斯坦的相对论允许这些微观黑洞在特殊条件下形成。问题在于证明它到底是如何发生的。
现在，法兰克福歌德大学和维也纳工业大学的研究人员取得了重大突破。他们使用一种不寻常的数学方法，推导出第一个精确的公式，描述了一种称为临界坍缩的过程，这种现象位于普通时空和黑洞形成之间的边界。
结果为以前仅在计算机模拟中看到的行为提供了长期寻求的分析解释。
隐藏在时空中的转折点
在日常生活中，系统有时会达到一个临界点，几乎难以察觉的变化会引发巨大的转变。水结冰是一个常见的例子。
“有时，一个看似微不足道的微小原因足以引发巨大而戏剧性的变化，”维也纳工业大学的 Daniel Grumiller 教授说道。 “以零摄氏度（32华氏度）的液态水为例。一个非常小的变化就足以使水结冰。然后水分子会自发地排列成规则的图案并形成冰晶。”
物理学家相信时空可以经历类似的转变。
根据爱因斯坦的相对论，物质和能量塑造了时空的几何形状。诸如恒星之类的大物体会产生强烈的扭曲，而较小的物体会产生较弱的效果。然而，在非常特定的条件下，这些扭曲可以自行组织成意想不到的有序结构。