物理学家 违反爱因斯坦的理论定律：这一黑洞新发现，打破了黑洞无毛定理
一项新的研究表明，极端黑洞可以打破著名的 黑洞\"无毛定理 \"，而且是以我们可以探测到的方式。
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根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞只有三个可观测的性质：质量、自旋和电荷。其他属性或“头发”是根本不存在的在现实生活中，一对双胞胎可能从相同的基因蓝图中生长出来，但他们可能有千差万别——从气质到发型。然而，在天体宇宙最中，“同卵双胞胎”在黑洞上却什么个性特征都没有，包括他们的一切信息（“毛发”）。根据爱因斯坦的引力理论，黑洞只能有三个特征——质量、自旋和电荷。如果对任何两个黑洞来说，这些数值都是相同的，那么就不可能从另一个黑洞中分辨出一个孪生黑洞。因为，从这一观点认为，黑洞双胞胎之间是没有任何“毛发”可区分的，因为它们根本就没有。这就是如今熟知的黑洞“无毛定理”。
“在经典广义相对论中，它们是完全相同的。”哈佛大学的理论物理学家保罗·切斯勒（Paul Chesler）表示，“你根本看不出有什么不同。”
然而，科学家们开始怀疑黑洞“无毛定理”是否完全正确。2012年，一位名叫斯特凡诺斯·阿罗塔基斯（Stefanos Aretakis）的数学家（当时在剑桥大学，现在在多伦多大学）提出，一些黑洞的事件视界可能存在不稳定性。这些不稳定性实际上，将有效地给黑洞地平线上的某些区域带来比其他区域更强的引力。这将使原本相同的黑洞变得可分辨。
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然而，他的方程只表明，这对于所谓的极端黑洞——那些质量、自旋或电荷都有可能达到最大值的黑洞，是可能的。而据我们所知，“这些黑洞不可能存在，至少在自然界是完全不可能的。”斯特凡诺斯说。但是如果你有一个接近极限的黑洞——一个接近这些极限值，但又没有完全达到的黑洞呢？至少在理论上，这样的黑洞应该是能够存在的。它是否可以探测到违反“黑洞无毛定理”的情况？
在上个月底发表的一篇论文显示，这种可能是存在的。此外，这种黑洞“毛发”可以被引力波天文台探测到。
“阿罗塔基斯(Aretakis)基本上认为，有一些信息是留在视界上。”马萨诸塞大学和罗得岛大学的物理学家、合著者之一高拉夫·汗纳（Gaurav Khanna）说：“我们的论文揭示了测量这种'毛发'的可能性。”
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另外，科学家们都普遍认为，无论是黑洞形成的残余物，还是后来的扰动，如物质落入黑洞，都可能在接近极限黑洞的或视界附近造成引力不稳定性。“我们预计，我们看到的引力信号将与普通的非极值黑洞有很大不同，”汉纳（Khanna）说。新泽西州普林斯顿高级研究所的天体物理学家莉亚·梅德罗斯（Lia Medeiros）表示，如果黑洞确实有\"毛发\"——从而保留了一些关于它们过去的信息，这可能意味着已故物理学家斯蒂芬·霍金提出的著名的黑洞信息悖论将产生影响。这个悖论提炼出了广义相对论和量子力学之间的本质冲突，这是20世纪物理学的两大支柱。“如果你违反了（信息悖论）的其中一个假设，你也许就能解决悖论本身。”梅德罗斯（Medeiros）说：“其中一个假设是黑洞'无毛定理'。”
这方面的影响可能是广泛的。梅德罗斯（Medeiros）认为：\"如果我们能证明黑洞外部的实际时空与我们预期的不同，那么我认为这将对广义相对论产生非常巨大的影响。\"他在去年10月份共同撰写了一篇论文，论述了观测到的黑洞几何形状是否与预测一致。
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然而，这篇最新论文最令人兴奋的方面是——它可以提供一种将黑洞的观测与基本物理学合并的方法。探测黑洞上的“毛发”——也许是宇宙中最极端的天体物理实验室，可以让我们以一种前所未有的方式探究弦理论和量子引力等观点。事实证明，爱因斯坦的方程是如此复杂，以至于我们每年都在发现它们的新特性。——保罗·切斯勒（Paul Chesler）
\"弦论和量子引力的一个大问题是——要检验这些预测真的很难。\"梅德罗斯（Medeiros）说：\"所以，如果你有任何可以检测其的仪器，那就太厉害了。\"
然而，还有一些主要的障碍：目前还不能确定近近极值黑洞是否存在。(切斯勒认为，目前最好的模拟通常产生的黑洞离极限状态还有30%的距离)。而即使它们真的存在，也不清楚引力波探测器是否会有足够的灵敏度，从黑洞“毛发”上发现这些不稳定性。更重要的是，预计“毛发”的寿命会非常短，只持续几分之一秒。
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