奥本海默在成为“世界毁灭者”之前几乎发现了黑洞

aituiguang 2023-12-23 20:26:42 浏览量:5
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罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)现在是一部万众期待的电影的主角,这部电影将于7月21日上映。如今,他最为人所知的是他在美国曼哈顿计划(Manhattan Project)中的科学领导地位。曼哈顿计划是二战时期制造第一颗原子弹的紧急计划。但就在几年前,奥本海默发现自己在思考一种非常不同的大规模杀伤性“武器”:黑洞——尽管这个名字在几十年后才出现。

“它很有影响力;这是有远见的,”Feryal ?zel说,他是佐治亚理工学院的天体物理学家,谈到奥本海默关于黑洞和中子星的研究,中子星是过期大质量恒星的超高密度尸体。“他有持久的影响力。”?zel是事件视界望远镜合作组织的创始成员之一,该组织在2019-80年发布了第一张黑洞图像,此前奥本海默与人合著了一篇论文,理论上认为这种物体可能存在。

?zel并不是唯一一个欣赏奥本海默黑洞研究成果的现代物理学家。“它完全站起来;没有缺陷,”加州理工学院物理学名誉教授基普·索恩说。索恩因其在激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的工作而获得2017年诺贝尔物理学奖,该天文台于2015年探测到两个碰撞黑洞的引力波。索恩在谈到奥本海默那篇只有五页长、堪称“杰作”的探索黑洞的论文时说:“它远远超过了其他人所做的任何事情。”“里面所包含的东西令人惊讶。”

奥本海默对天体物理学的短暂尝试始于1938年的一篇关于中子星的论文,并在1939年的一篇文章中进一步纳入了爱因斯坦广义相对论的原理。1939年9月1日,他发表了第三篇关于黑洞的论文,但当时几乎没有人注意到,因为就在这一天,德国入侵波兰,发动了第二次世界大战。奥本海默再也没有写过关于这个话题的文章。

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的科学历史学家凯瑟琳·卡森(Cathryn Carson)说,即使没有被战争所掩盖,奥本海默关于中子星和黑洞的研究“在当时并不被认为是非常重要的”。

每篇论文都是由奥本海默精心培养的一群研究生和博士后学者中的不同成员撰写的。根据索恩和其他一些人的说法,这些原 之间的交换促进了他在不同研究课题之间的跳跃,最终成为他对物理学最重要的贡献之一。

奥本海默与他的学生哈特兰·斯奈德(Hartland Snyder)合著的第三篇论文,探讨了广义相对论对宇宙中质量最大的恒星的影响。尽管物理学家需要加入一些假设来简化这个问题,但他们确定,一颗足够大的恒星会在引力作用下无限期地坍缩——而且是在有限的时间内,这意味着我们现在所知的黑洞可能存在。

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的物理学家和科学历史学家戴维·凯泽(David Kaiser)说:“最终会出现我们现在所说的原点奇点,一个密度无限的点,在某种意义上,时空本身被撕裂,那里应该会成为我们现在所说的事件视界。”“这一切都在那张纸上——不是在现代词汇中,但数学对我们今天来说是绝对可以识别的。”

在奥本海默和斯奈德的黑洞重磅炸弹发现后的几十年里,科学家们已经证实,即使没有最初提出的简化假设,同样的原理也成立。索恩说,考虑到一位更著名的物理学家——最初提出广义相对论的人——的当代研究成果,这篇论文尤其令人震惊。

索恩说:“爱因斯坦几乎同时发表了一篇论文,他在论文中认为,你不可能让一颗恒星或任何物体缩小到我们现在所说的引力半径或黑洞的大小。”“爱因斯坦完全错了。”

但是,尽管奥本海默和斯奈德在黑洞方面的工作很有价值,这个话题在物理学家们的争论中被搁置了几十年,哥斯达黎加大学的理论物理学家曼努埃尔Ortega-Rodríguez说,今天最著名的可能是一个发人深省的例子,说明聪明的想法是如何被忽视的。

他说:“这个想法已经存在了25年,却没有人关注,这让我感到非常非常有趣、迷人和可怕。”“这意味着,今天我们可能会有一个同样具有革命性的想法,而这个想法却被社区所忽视。”

资讯来源:http://www.xxyiy.cn/news/show-262.html

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