在我們的想象中，黑洞就是一種能夠吞噬一切的“宇宙怪獸”。不過正所謂“宇宙之大，無奇不有”，那有沒有一種可能，宇宙中存在著黑洞無法吞噬的物體呢？對于這個問題，或許你馬上就會給出否定的答案，畢竟黑洞連光都可以吞噬。然而從理論上來講，這樣的物體卻是有可能存在的，下面我們就來聊一下這個話題。

已有的觀測數(shù)據(jù)表明，宇宙中的幾乎所有的天體都存在著自轉(zhuǎn)，所以我們有理由相信，黑洞也應(yīng)該是自轉(zhuǎn)的，其實這從理論上來是講得通的，因為黑洞通常都是大質(zhì)量恒星在“燃料”耗盡后的引力坍縮，所以黑洞在形成之后，當然也會繼續(xù)一部分角動量。

進一步講，根據(jù)角動量守恒定律，在其他條件相同的情況下，天體的半徑越小，其自轉(zhuǎn)的速度就越快，而作為已知宇宙中最致密的天體，在質(zhì)量相同的情況下，黑洞的半徑可以說是小得令人吃驚，比如說如果把地球壓縮成一個黑洞，那么其半徑就只有大約9毫米。因此可以說，對于宇宙中大部分黑洞來講，它們不但會旋轉(zhuǎn)，而且還轉(zhuǎn)得非?？?。

在強大的引力作用下，黑洞的旋轉(zhuǎn)是會產(chǎn)生對周圍時空的拖曳效應(yīng)的，與此同時，黑洞內(nèi)部的時空也會被擾動，除此之外，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的“離心作用”也不可小覷，所以黑洞的角動量是有上限的，其上限值可以通過公式“GM^2/c^2”來進行計算（G、M、c分別代表引力常量、黑洞質(zhì)量和光速）。

那假如黑洞的角動量超過了這個上限值會發(fā)生什么呢？如果這樣的事情真的發(fā)生了，黑洞的“事件視界”就會被擾亂，進而導致“裸奇點”的出現(xiàn)。

這里需要簡單科普一下，黑洞可以認為是一個封閉的球體時空，其中心位置是一個“奇點”，表面被稱為“事件視界”，“奇點”被“事件視界”完全包裹，在“事件視界”之內(nèi)，就連光都無法逃逸，正因為如此，我們就無法觀測到黑洞內(nèi)部是什么情況。但“裸奇點”卻沒有被“事件視界”完全包裹，而這也就意味著，我們可以直接觀測到“裸奇點”。

看到這里，相信大家已經(jīng)意識到一種可以破壞黑洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法，即：想辦法讓黑洞的角動量超過這個上限值。實際上，早在1974年，就有科學家提出了這樣的想法。

根據(jù)一篇于1974年發(fā)表的名為《摧毀黑洞的思想實驗》的論文，研究人員通過兩個思想實驗詳細論證了利用這種方法摧毀黑洞的可能性，其內(nèi)容分別為：1、試圖讓黑洞捕獲一個與其能量相比具有大電荷和軌道角動量的測試粒子；2、將具有大自旋質(zhì)量比的旋轉(zhuǎn)測試體放入黑洞中。

該研究得出的結(jié)論為：“具備足以導致旋轉(zhuǎn)黑洞超過臨界極限角動量的測試粒子的測地線不可能與黑洞的事件視界相交?！笔裁匆馑寄兀课覀兛梢詫⑵浜唵蔚乩斫鉃?，如果有一個可以讓旋轉(zhuǎn)黑洞的角動量超過上限值的物體接近黑洞，那么黑洞就會將這個物體“甩”開，進而避免它被吸入黑洞。

在此之后，科學家又進行了多次類似的思想實驗，比如說在2010年發(fā)表的一篇名為《黑洞頑固不化：一個黑洞能否旋轉(zhuǎn)起來越過極值？》的論文中，研究人員詳細論證了向旋轉(zhuǎn)黑洞幾何形狀注入角動量以摧毀黑洞的可能性，其得出的結(jié)論是：“危險的大角動量粒子根本不會被黑洞捕獲”。

綜上所述可知，宇宙中應(yīng)該可以存在黑洞無法吞噬的物體，簡單來講就是，對于一個特定的黑洞而言，假如一個物體能讓它的角動量超過上限值，那么它就無法吞噬這個物體。為什么會這樣呢？科學家推測，之所以會出現(xiàn)這種情況，可能是因為“裸奇點”的出現(xiàn)會造成黑洞表面引力為零，而這違背了黑洞熱力學第三定律。

當然了，這只是理論上的推演，并不是確定的答案，至于宇宙中的實際情況如何，我們目前還不可能知道，畢竟我們對黑洞的了解還遠遠不夠。所以大家看看就成，不必太過當真。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。

（本文部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請與作者聯(lián)系刪除）

參考資料：

Gedanken experiments to destroy a black hole, Annals of Physics Volume 82, Issue 2, February 1974, Pages 548-556

Black holes die hard: can one spin-up a black hole past extremality? arXiv:1003.4295

本文使用 文章同步助手 同步