第七百一十六章 抢了霍金饭碗(上)(第3/4页)
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。
随后徐云深吸一口气,继续说道:
“但实际上呢,由于物体有厚度……为了方便举例,这里就假设用一个球做实验好了。”
“对于一个球形物体,因为它具有有限的半径R,实际上我们不可能把它降低到黑洞视界才能扔进去——在视界上方R(固有距离)的时候就截止了。”
“这时黑洞熵会增加一些,而物质的熵会消失,从而保证广义第二定律的成立。”
杨振宁顿时虚起了眼,这倒是个挺新奇的角度。
接着不等杨振宁细思,徐云又开口了:
“那么杨先生,如果这个过程不是一个球和一个黑洞,而是……”
“两个黑洞同时合并呢?”
“黑洞合并?”
杨振宁下意识看向了自己最初在纸上画的那个代表着黑洞的【O】,目光焦距迷失了片刻,紧接着便呼吸一滞,飞快拿起笔书写了起来。
“一般稳态黑洞满足dM=κ8πGdA+ΩdJ+ΦdQ……”
“如果假设黑洞与黑洞合并,那么由球例子可知dA/dt≥0,同时引入角动量……”
听到杨振宁计算中的自言自语,徐云的脸上亦是忍不住浮现出了些许感慨。
黑洞。
这是一个物理学史上非常特殊的话题。
它的特殊性不仅在于它的现象性质,还在于它的时间跨度。
上头提及过。
它的概念早在1783年就被提出来了,那时候小麦他爹都还是个受精卵呢……
但直到19世纪的第二个十年,物理学界才在数学上对它有了一定了解。
然而这仅仅还是个开始。
按照历史发展。
从1920年开始,物理学界对黑洞的研究还会停滞整整五十年,直到1970年前后才会出现关键性的突破。
这个突破便是霍金提出的黑洞面积定律,以及雅各布·贝肯斯坦根据霍金定律提出的贝肯斯坦极限,也就是贝肯斯坦-霍金熵。
贝肯斯坦极限解释起来很复杂,总结起来其实就一句话: