我们所知道的黑洞可能不存在

如果你潜入一个黑洞（我们不建议这样做），你可能会在中心发现一个奇点，或者一个无限小而密集的点。或者这是物理学家们一直以来的想法，

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，但是现在一对科学家认为一些黑洞可能根本不是黑洞。相反，它们可能是充满暗能量的奇怪物体——被认为是推动宇宙边界的神秘力量，使它以越来越快的速度膨胀。

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“如果我们所认为的黑洞实际上是没有奇点的物体，那么我们宇宙的加速膨胀是爱因斯坦广义相对论的自然结果，夏威夷大学Mānoa分校的天体物理学家Kevin Croker说，

Croker和他的同事在一项新的研究中描述了这个想法，该研究于8月28日在线发表在《天体物理学杂志》上。如果他们是对的，黑洞中心的奇点可能会被一种奇怪的能量所取代，这种能量会把一切都抛到一边，这可能会彻底改变我们对这些稠密物体的看法。

这对组合并不是为了揭开黑洞内部的东西。克罗克和乔尔·韦纳是同一所大学的数学名誉教授，他们正在研究弗里德曼方程，这些方程是从爱因斯坦的广义相对论中简化而来的。（相对论描述了质量和能量如何扭曲时空）物理学家使用弗里德曼方程来描述宇宙的膨胀，部分原因是数学比爱因斯坦描述相对论的方程组更简单。研究小组发现，为了正确地写下弗里德曼方程，超致密和孤立的空间区域，如中子星和黑洞，必须用与所有其他区域相同的数学方法来处理。此前，宇宙学家认为忽略超致密和孤立区域的内部细节是合理的，例如黑洞内部。

“我们表明只有一种方法可以正确地（构造这些方程）”，克罗克告诉《生活科学》如果你这样做，这是正确的方法，你会发现一些有趣的事情。

新的结果表明，宇宙加速膨胀所需的所有暗能量都可以包含在这些黑洞的替代品中。研究人员在修正了写出弗里德曼方程的方法后，在数学中发现了这一点。在一份提交给《天体物理学杂志》并于9月7日发表在预印本《arXiv》杂志上的后续论文中，他们指出，这些黑洞的替代品被称为暗能量的一般物体（大地测量学），这也有助于解释2016年引力波观测的特殊性。

弗里德曼方程的数学结果表明，随着时间的推移，这些超致密物体仅仅由于宇宙的膨胀而增加重量，即使它们附近没有可供消耗的物质。就像光在膨胀的空间中传播会失去能量一样，物质也会随着空间的膨胀而减轻重量。这种影响通常很小，看不见。但在内部压力非常大的超致密材料，即相对论性材料中，这种效应变得明显。暗能量是相对论性的，它的压力作用于正常物质和光，所以由它构成的物体（比如这些假设的大地）随着时间的推移而增加重量。

“光是一种奇怪的东西。它的行为与直觉相反，在很多方面，”克罗克说人们没想到这种行为也会在其他物体上表现出来。但是我们展示了，是的，你可以在另一个物体，即“内部大地测量”中看到它。

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大地测量最初是在20世纪60年代作为一个概念提出的，但是支持它们的数学只是最近才得到解决。但事实证明，这些奇怪的物体也可以为观测到的大黑洞合并提供一个简单的解释。2016年，激光干涉仪成员引力波观测站（LIGO）-处女座合作组织宣布他们有史以来第一次观测到黑洞合并，但是计算出的黑洞质量是出乎意料的-科学家们预计质量要么高得多要么低得多。

但是大地测量学不同于传统的黑洞，随着时间的推移体重增加。如果在较年轻的宇宙中形成的两个测地体最终相撞，那么在它们相撞的时候，它们的体积就会比典型的黑洞大。此时，大地的质量将与LIGO Virgo观测到的碰撞中的质量相匹配。大地测量学可以提供一种更简单的方法来解释观测结果，而不必设想导致合并的高度具体的情况。葡萄牙里斯本高级技术学院（Instituto Superior Técnico）的物理学教授维托尔·卡多佐（Vitor Cardoso）没有参与这项研究，他在一封电子邮件中告诉《现场科学》（Live Science）。但是，他补充道，“我喜欢寻找黑洞替代品的想法——这迫使我们加强黑洞的范式。也，有时候如果我们不去寻找，很难找到东西。

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最初发表在《生活科学》上。

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