【摘要】:在20世纪60年代中期之前,当时大多数物理学家都持有与爱因斯坦相同的观点,并不相信黑洞的存在。自此之后,黑洞逐渐成为物理学的一个热点,黑洞研究也进入了一个新的阶段——黑洞研究的第三阶段。本章,我们对黑洞研究的这一阶段做一简要的介绍。
在20世纪60年代中期之前,当时大多数物理学家都持有与爱因斯坦相同的观点,并不相信黑洞的存在。他们不相信黑洞的主要理由是,黑洞如果存在,必然伴随着无穷大的结果出现,例如,在黑洞的中心处,时空曲率无穷大,压力无穷大,密度无穷大。他们认为,在真实的物理世界中是不允许出现这类无穷大的结果,所以黑洞不可以存在。然而,到了20世纪60年代中期,物理学家改变了观点,他们开始相信黑洞的存在,造成这一情况的原因有几个。
其一,旋转黑洞的导出。从1963年开始,人们从广义相对论中又推导出两黑洞,即克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞,它们都是旋转的黑洞[73,74]。
其二,脉冲星的发现。1967年,脉冲星的发现表明奥本海默对中子星的预测是正确的,于是人们开始对他的另一个预测——黑洞产生了兴趣。
其三,奇点定理的证明。在1965年至1970年之间,彭罗斯和霍金证明了几个奇点定理,他们得出:在广义相对论中奇点是不可避免的,即只要爱因斯坦的广义相对论正确,并且因果性成立,那么任何有足够物质的时空,都至少存在一个奇点[75-77]。
由于上面几个原因,导致一些物理学家改变了观点,他们认为广义相对论是正确的,奇点是不可避免的,于是与奇点密切相关的“暗星”有可能是存在的,惠勒还给“暗星”起了一个新名字“黑洞”。
自此之后,黑洞逐渐成为物理学的一个热点,黑洞研究也进入了一个新的阶段——黑洞研究的第三阶段。本章,我们对黑洞研究的这一阶段做一简要的介绍。
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