新的研究表明，黑洞可能会转变为“白洞”，将物质甚至时间重新排放回宇宙，挑战我们目前对这些宇宙巨人的理解。
新的研究表明，黑洞可能会转变为“白洞”，将物质甚至时间重新排放回宇宙，挑战我们目前对这些宇宙巨人的理解。谢菲尔德大学的研究提出了时间和暗能量之间的革命性联系，暗示推动宇宙扩张的神秘力量可能被用来测量时间。
我们对黑洞、时间以及主宰宇宙的神秘暗能量的理解可能会被彻底改变，因为新的谢菲尔德大学研究帮助揭开了宇宙的神秘面纱。
黑洞——重力如此强大以至于连光都无法逃脱的空间区域——长期以来一直是人们关注的对象，天体物理学家、理论物理学家及其他研究人员奉献一生来揭示它们的秘密。这种对未知的迷恋激励了无数作家和电影制作人，小说和电影如《2001太空漫游》、《火星救援》和《星际穿越》探索着这些神秘物体对我们集体想象力的影响。
根据爱因斯坦的广义相对论，任何被困在黑洞内部的人都会朝其中心坠落，并会被巨大的引力摧毁。这个中心，被称为奇点，是一颗巨星的物质被认为已经塌缩以形成黑洞所压缩到的微小点。在这个奇点上，我们对物理学和时间的理解就会崩溃。
利用量子力学定律，这一基本理论描述了宇宙在原子层面乃至更小粒子层面的性质，新研究提出了一个截然不同的理论视角：在这个视角下，奇点并不是终结，而可能代表着一个新的开始。
这篇题为《来自单模引力的黑洞奇点解决方案》的新论文今天在科学杂志《物理评论快报》上发表，旨在说明我们对物理学和时间的当前理解何时会出现失误。
虽然黑洞常被描述为将一切，包括时间，吸入一个虚无的点，但在论文中，白洞被假设为反向运作，将物质、能量和时间排放回宇宙。
该研究使用了一种简化的理论黑洞模型，称为平面黑洞。与典型的黑洞不同，后者具有球形，平面黑洞的边界是一个平坦的二维表面。研究人员的持续工作表明，相同的机制也可能适用于典型的黑洞。
“长期以来，量子力学是否可以改变我们对黑洞的理解并让我们洞察其真实本质，一直是个问题，”谢菲尔德大学数学与物理科学学院的斯特芬·吉伦博士说，他与马德里的康普顿斯大学的露西亚·梅嫩德斯-皮达尔共同撰写了这篇论文。
“在量子力学中，我们理解的时间不会结束，因为系统会不断变化和演化。”
科学家的发现展示了如何利用量子力学的法则，黑洞奇点被一个大量量子波动——空间能量中微小的、瞬时的变化——的区域所替代，在那里，空间和时间不会结束。相反，空间和时间转变为一个新的阶段，称为白洞——一个理论上的空间区域，被认为与黑洞的运作方式正好相反。因此，白洞可能是时间开始的地方。
“虽然一般认为时间相对于观察者是相对的，但在我们的研究中，时间是从弥漫整个宇宙的神秘暗能量中推导出的，”吉伦博士继续说道。
“我们提出时间是通过遍布整个宇宙的暗能量进行测量，而这一能量也负责当前的宇宙扩张。这是一个关键的新观点，使我们能够理解发生在黑洞内部的现象。”
暗能量是一种神秘的理论力量，科学家们认为它驱动着宇宙的加速扩张。新的研究几乎将暗能量作为一个参考点，用能量和时间作为可以相互测量的互补概念。
令人兴奋的是，认为我们所感知的奇点实际上是一个开始的理论暗示着在白洞的另一侧存在着更加神秘的事物。
“假设你可以有一个观察者——一个假设的实体——穿越黑洞，通过我们认为的奇点，然后出现在白洞的另一侧。这是一个高度抽象的观察者概念，但从理论上讲，它是可能的，”吉伦博士补充道。
在这样一些理论的思考之外，时间本质在最基本层面上与主宰宇宙的神秘暗能量之间的深刻联系将在未来几个月和几年中进一步探讨。
新的研究还提出了调和引力与量子力学的新方法，可能为我们理解宇宙的新基础理论和突破铺平道路。
