物理学家可能发现侦测裸奇异点的方法, 比黑洞还要怪异

黑洞很怪异：密度极大的物体塞进这么小的空间，它们会造成时空扭曲，让物理定律分解成一个奇异点(singularity)。

幸运的是，宇宙保护着我们，不会捲入事件视界(event horizon)中的黑洞。但现在物理学家说，他们已发现一种方法，能侦测到更极端的事，裸奇异点(naked singularity)，它更可能扭曲现行的物理定律。

Avaneesh Pandey对国际财经时报(IB Times)解释：“裸奇异点，如果这种东西真的存在，它会是现实构造中突然产生的孔洞，不仅会扭曲时空，不论它移到哪里，都会造成物理定律的大浩劫，还会导致可预知的惨重损失。”

如果你觉得这听起来太可怕，别担心，这整个研究只是纯理论，它建立在很大的假设之上：裸奇异点确实存在于宇宙中；但科学家一直无法确认此事。

但至少根据爱因斯坦的广义相对论、我们目前最佳的电脑模型，裸奇异点有可能存在。

那它们是什么？当巨大星体在寿命将尽时，塌缩成很小、密度很高的区域，奇异点就会成形。

有2种广义的物理定律支配着我们所理解的现实：量子力学(quantum mechanics)能解释所有小事，例如次原子粒子(subatomic particles)的作用；广义相对论则描述我们能看见的事，例如星体和星系。

将理论应用在奇异点时，这2种学说预测了不同、矛盾的结果。

我们不是真的得解决那个难题，因为我们所知的全部奇异点都在黑洞中，被事件视界包围着，连光都无法逃脱；或者它们位于新兴的宇宙，被我们看不到的辐射笼罩着。眼不见为净，对吧？

不过裸奇异点是理论型的奇异点，因为某种原因才会在宇宙的其他地方显现。

在下方，你会看到一个黑洞的图示，它被包围在左方的事件视界(虚线)中，而裸奇异点在右方的图示中。箭头代表光，它能逃脱裸奇异点，但无法逃脱黑洞。

假设裸奇异点真的存在，那最大的问题就是，我们如何能区别裸奇异点和一般的黑洞，这就是新研究要讨论的重点。

印度塔塔基础研究院(Tata Institute of Fundamental Research)的研究者，已想出2步骤计划，此计划是根据奇异点推论而成：就我们目前所知，奇异点是一个旋转的物体，就像黑洞一样。

根据爱因斯坦的广义相对论，在旋转物体附近的时空构造，会随着旋转而“扭曲”。这个后果会造成陀螺仪般的打转，使旋转物体四周的粒子轨道“按岁差前进”，或改变它们的旋转轴。

你看看下方陀螺仪的岁差，就能明白我们的意思，它的轴已不再挺直了。

根据此论点，研究者说，我们能想出旋转物的性质，方法是在接近该物体的2个定点，测量陀螺仪以岁差前进的速度(也就是它的岁差速率)。

根据新报告，结果有2种可能性：

1.陀螺仪的岁差速率在2定点间剧烈改变，显示未知的旋转物是一般的黑洞。

2.岁义速率以规律、有秩序的方式改变，指出裸奇异点。

显然，让陀螺仪离黑洞够近，以便做这些实验，一点也不容易。

但没关系，因为该团队已想出方法，能在地球上观测相同的结果，就是用X光的波长来测量掉进黑洞、裸奇异点的物质，它们的岁差速率。

该团队的新闻稿解说：“这是因为轨道平面的岁差速率，随着物质接近旋转黑洞而加快，但这速率在旋转的裸奇异点附近时，会减弱，甚至会消失。”

我们得再次重申，上述都是疯狂的推测，我们尚未找到任何裸奇异点，而且我们才刚始真正了解一般黑洞。

此外，值得一提的是，上周另一群研究者表示，即使裸奇异点存在，奇特的量子效应也会让我们看不到它们。

因此，目前关于我们是否有机会研究裸奇异点，大家绝对没有共识。

就目前而言，那也不是一件坏事，因为…我们真的准备好观测宇宙边界发生的事了吗？

也许终其一生，我们都没有答案。