数学证实为黑洞形成划定了新的界限

仅仅过了三个月，阿尔伯特·爱因斯坦就公布了有关引力的理论，黑洞的现代概念一直伴随着我们。就在那时，物理学家卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild）在第一次世界大战期间在德国军队的战斗中发表了一篇具有惊人含义的论文：如果足够的质量被限制在一个完美的球形区域（以“史瓦西半径”为界），那么没有什么可以逃脱这种物体的强烈引力，甚至光本身也是如此。在这个球体的中心有一个奇点，密度接近无穷大，已知的物理学偏离了轨道。

在此后的100多年里，物理学家和数学家从理论和实验的角度探索了这些神秘物体的性质。因此，听到“如果你把一个空间区域，里面散布着一堆物质，问物理学家这个区域是否会坍缩形成黑洞，我们可能会感到惊讶，我们还没有工具来回答这个问题，”石溪大学的数学家马库斯·库里（Marcus Khuri）说。

这是一个不朽的结果，部分原因是彭罗斯带来了从几何学和拓扑学到爱因斯坦理论中黑洞和其他现象研究的强大新工具。但尽管彭罗斯的进一步的工作并没有首先详细说明如何成功地创建一个封闭的不规则的被困太阳能电池的表面。

最近的论文提供了另一种选择。Schoen和Yau的主要创新之一是认识到物理学家Pong so Jang设计的方程最初与黑洞无关，可以在空间的某些点“爆炸” - 进入无穷大。令人惊讶的是，它爆炸的位置与封闭的被困表面的位置相吻合。因此，如果你想找到这样一个表面，首先要弄清楚张方程在哪里走向无穷大。“在高中时，我们经常试图在解等于零时求解方程，”哥伦比亚大学的数学家Mu-Tao Wang解释说。“在这种情况下，我们试图求解[Jang]方程，使得解是无限的。他们的研究结果表明，如果一个物体的速度足够快，那么它就可以穿过任何阻挡物体，包括地球上的所有东西。

（编辑：银川站长网）

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