第1423节
比他更早的罗默在17世纪通过观察木星的日食时间确定了光速是有限的，因此米歇尔认为自太阳的光子在离开太阳时由于太阳的引力会减速。 他的推测指出，如果太阳的直径是原来的500倍大，密度相同，那么它的质量将是10^8个太阳质量，重力会阻止光从太阳中逃逸。 接着在1915年，爱因斯坦阐述了广义相对论，得到了引力如何影响光的协调理论。 1916年。 基于爱因斯坦场方程的史瓦西解问世。 1939年。 奥本海默证明了死亡恒星如果质量大于一个界限，就会无法对抗自身引力，形成无限密度的黑洞，也就是赫赫有名的奥本海默极限。 至此，黑洞在数学和物理上的认知已经被推导到了一个不说多完美吧，至少相对成熟的区间。 理论上来说。 通过观测黑洞周围的引力效应，科学家们能够验证相对论的预测——例如光线弯曲和时空扭曲等等。 另外通过观测黑洞吸积盘和喷流，物理界海可以研究高能物质在极端引力场中的行为，这几乎是等离子体与射电波相关的入门基石。 当然了。 以上这句话是站在后世角度来说的，眼下这个时期对于黑洞的认知与探索还非常的浅显。 如今黑洞这个名称还没完全确定，除了黑洞之外，它还有黑星、暗星之类的别称。 随后杨振宁的笔尖在自己画出来的圆形内部点了点，对徐云说道： “小徐，听你这意思……你认为黑洞里藏着新物理？” 不同于此前宽泛的宇宙概念，杨振宁对于黑洞研究的价值还是比较清楚的——依旧是相对而言。 徐云则很快点了点头： “杨先生，我认为这句话应该是个肯定句。” 杨振宁面色不变，反问道： “那么证据呢？你应该知道，目前几乎所有有关黑洞的推导都是数学猜想而已。” “如果极端一点说，黑洞这玩意儿存不存在都讲不准呢。” “黑洞的存在本身尚且如此，就更别说它内部的物理状态了。” “除非你能给我一个它内部存在新物理的证据，否则我个人对于这个项目持保留意见。” 徐云手指笃笃的在桌上敲了几下： “理论上的证据？还是要实际的现象？” 杨振宁的语气依旧古井无波： “当然是前者足矣，后者你要是能拿的出来，我真就要怀疑你是外星驴成精了。” 如今黑洞的迹象物理学界都没发现几样呢，如果想要叫徐云给出现象上的证据，那这显然有些强人所难了。 况且在杨振宁看来。 即便只是理论上的证据，徐云恐怕也拿不出来多少。 毕竟这可和元强子模型不一样，元强子模型再怎么样超脱这个时代，也终究是依靠加速器的实验报告来构建的框架。 黑洞这玩意儿如今八字没一撇，光靠数学和逻辑推导想要得出一些价值一般的成果不难，但颠覆性的成果就几乎没啥可能了。 然而令杨振宁有些意外的是，过了片刻，徐云的声音却幽幽从对面传了过来： “杨先生，不瞒您说，这个证据……我还真拿得出来。” 杨振宁顿时一怔，下意识道： “什么证据？” 徐云又沉默一会儿： “比如说……黑洞这个系统之内……有熵存在。” 熵？ 由于这年头电话信号不太好的缘故，杨振宁听到这个词的第一时间，并没有意识到徐云所指的是什么。 但紧接着。 哗啦—— 杨振宁整个便猛然从座位上站了起来，震惊的声音之大连外头的陆光达都有所感知： “你说什么？黑洞有熵？？！！” 徐云笃定的点了点头，接着又给自己话增加了几份重量： “准确来说，黑洞熵正比于黑洞的表面积。” 十多秒钟后。 从震惊中回过神的杨振宁想要平复一下情绪，却发现自己的脸颊都在微微颤抖： “……” 实话实说。 如果不是徐云此前展露出了很强的物理学功底，加之还有兔子官方为这通电话背书，这时候杨振宁估摸着都快掀桌了。 黑洞有熵？ 这怎么可能？ 熵。 这是一个热力学的概念，但在历史的发展中，各种因素造就了它非常丰富的内涵，进入了很多学科的视野。 这个概念从定义上解释起来非常复杂，涉及到了香农、克劳修斯、玻尔兹曼等等，还包括了热力熵、信息熵、化学熵等等…… 但其实它也可以解释的很通俗： 简单来说，熵代表了物质混乱程度。 有卧室的同学应该都知道。 在保持有人生活的情况下，自己的卧室要是不去收拾它，就会变得越来越混乱。 最开始可能是衣服变得杂乱，接着是书本、智障、笔、数据线、快递箱开始出现在各个位置，最终变成一个狗窝。 这里屋子混乱的定义就是熵，混乱程度越高，熵就越高，也就是所谓的熵增。 熵减则是指在一个封闭系统中，系统的熵值随着时间的推移而减少——这在正常情况下是不可能的，除非你人工干预性的对你的卧室进行整理，否则房子它自己无法自洁。 简洁明了.jpg。 熵增概念同样在宇宙角度成立，物理学界公认宇宙的熵一直在增加，因为行星不停在变化： 有的星球彼此相撞碎裂成小块，有的星球寿命终止变成了红巨星等等。 但是…… 对于黑洞这玩意儿，很多学者的看法就不一样了： 他们认为黑洞是不存在熵的。 因为根据上面打扫屋子的举例，再复杂的东西被黑洞吞下去后“状态”都会变得简单，那么理论上来说这属于熵减的情况。 可是熵减在独立系统中是不允许出现的情况，因此黑洞只能是【万无】状态——没有生命，没有光，没有熵。 也就是所谓的幺正性原理。 结果没想的是…… 徐云张口不但说黑洞有熵，而且居然还说黑洞熵正比于它的表面积？ 要知道。 黑洞的表面积是不停在增大的，如果黑洞熵正比于表面积，那么岂不是说黑洞系统是熵增状态？ 想到这里。 杨振宁忍不住再次深吸了一口气，强忍着驳斥异端的冲动，对徐云问道： “小徐，口说无凭，你的证据呢？” 徐云抬头看了眼墙上的时间，不知不觉自己和杨振宁的聊天已经持续一个小时了： “杨先生，首先我们要明确一点，参数化一个黑洞，理论上来说只需要三个量。” “也就是质量m，电荷q和角动量j，这个没问题吧？” 杨振宁点了点头： “嗯。” 早先提及过。 爱因斯坦场方程有个最早同时也是最有名的特解，叫做史瓦西解。 这个解所描述的物体就是黑洞，其中黑洞的视距界限就是所谓的史瓦西半径，因此有部分黑洞也叫作史瓦西黑洞。 史瓦西黑洞是静止的球对称黑洞，只有一个参数，即质量m，也是模型上最简单黑洞。 接着在史瓦西黑洞的基础上，物理学家推导出了旋转的黑洞，也就是克尔－纽曼黑洞。 它是q=0的克尔黑洞的推广，也是整个宇宙中最普遍的一种黑洞。 根据克尔－纽曼线元显示，描述黑洞只需要质量m，电荷q和角动量j就行了。 接着徐云静心听了听话筒对面的动静，很快，电话对头传来了一道‘嗒吧’声。 这是杨振宁将笔放到桌面上的声音，代表着杨振宁已经写好了算式。 于是徐云很快便又说道： “在这个基础上，当年罗伯特·杰勒西提出了一个驳斥广义第二定律的思想实验。” “也就是将一个物体缓慢的挪到黑洞视界处，并把它扔进了黑洞里头。” “这时可以发现，黑洞的熵并没有增加，而物质的熵减小了，因此广义熵在这一过程中是降低的。” 杨振宁点了点头，这是一个非常有名的思想实验。