若要消滅黑洞，就需采用大群宇宙弦

麗莎·格羅斯曼

黑洞令人畏懼。它是宇宙里貪得無厭的怪物，我們卻無法采用我們已經(jīng)掌握的任何武器來消滅它。不過，有關(guān)黑洞幾乎無法被征服的發(fā)現(xiàn)，可以引導(dǎo)我們更好地理解在宇宙最為極端的環(huán)境下，物理定律怎樣發(fā)揮作用。

要想目睹黑洞的滅亡，最簡單的辦法就是等待。我們?cè)?jīng)以為黑洞的引力是如此巨大，以至于沒有任何事物可以從黑洞的事件視界上逃逸，黑洞的體積是絕對(duì)不可能縮小的。然而，史蒂芬·霍金（英國著名物理學(xué)家）在1976年指出，由于量子力學(xué)效應(yīng)，事實(shí)上，黑洞在不斷發(fā)出輻射，最終會(huì)自然蒸發(fā)掉。

問題在于，黑洞通過蒸發(fā)而逐步消亡的速度，正在難以置信地放慢。一個(gè)質(zhì)量與太陽相同的黑洞，其逐步消亡的過程所需要的時(shí)間約為宇宙年齡的1057倍。

1983年，加拿大溫哥華英屬哥倫比亞大學(xué)的威廉·安魯提出了一種加速黑洞消亡的方法。他設(shè)想把一個(gè)牢不可破的桶放進(jìn)黑洞的輻射區(qū)域，用來吮吸黑洞釋放的微粒。牽引這個(gè)桶的纜繩不能有任何質(zhì)量。顯然，在我們這個(gè)宇宙里，具有這種屬性的纜繩目前是不存在的。

最近，斯坦福大學(xué)的亞當(dāng)·布朗想在世界上已有的材料中尋找可以實(shí)現(xiàn)這種想法的材料。毫不意外，布朗沒能找到。即使采用當(dāng)今世界上抗拉強(qiáng)度對(duì)重量的比值最高的碳納米管來制作纜繩，也無法承受黑洞周圍極其巨大的作用力。

布朗說：“如果這個(gè)桶的底部很薄，那么單個(gè)光子就可將其熔化;如果這個(gè)桶的底部做得很厚，纜繩將承受不住黑洞的引力而繃斷，并形成自己的黑洞?！崩碚撋希艹袚?dān)纜繩這項(xiàng)重任的唯一材料是弦理論中的基本弦，它能夠在黑洞附近支撐起自己的重量。即使它們的強(qiáng)度不足以把桶降低到霍金輻射的云霧之中，也能夠在某個(gè)時(shí)刻把一個(gè)額外光子從黑洞中引出，就像水滴沿著牽引線移出那樣。

添加更多的弦可以提高黑洞蒸發(fā)的速度，但只能提高到一定程度。弦的數(shù)目太多的組群很可能會(huì)坍縮進(jìn)黑洞。可以吸入光子的宇宙弦的最大可能數(shù)目，對(duì)超越宇宙年齡的黑洞的壽命不會(huì)帶來多大的影響?！澳悴豢赡馨押诙聪麥绲帽人孕袣绺欤辈祭收f，“那些加快黑洞死亡的假設(shè)，可能只是物理學(xué)家的自我安慰。可以把能量迅速從黑洞中取出的發(fā)現(xiàn)，給我們正確理解物質(zhì)在事件視界周圍如何運(yùn)動(dòng)帶來了挑戰(zhàn)?！?/p>

布朗認(rèn)為，從我們現(xiàn)有的對(duì)黑洞熱力學(xué)的了解來看，認(rèn)為可以快速消滅黑洞并從中取出信息的觀點(diǎn)，是令人吃驚的。在他看來，目前描述事件視界的物理學(xué)方向是正確的。

不過，安魯堅(jiān)持認(rèn)為，思考這一問題“是一個(gè)有趣的貢獻(xiàn)，可以為我們看待黑洞提供一些啟示”。