在科学理论层面，研究人员首次发现黑洞会对其周围环境施加压力。
一幅黑洞概念印象画。
英国萨塞克斯大学（University of Sussex）的物理学家Xavier Calmet教授和博士生Folkert Kuipers日前在《物理评论D辑》杂志上公布了一项意外的研究成果：在科学理论层面，他们首次发现黑洞会对其周围环境施加压力。
1974年，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）曾取得一项开创性发现：黑洞会散发热辐射。在此之前，学界认为黑洞是惰性的，处于濒死重恒星的最后生命阶段。然而，萨塞克斯大学的科学家们证明，它们实际上是一种更为复杂的热力学系统——不仅具有温度，而且还会产生压力。
起初，Calmet和Kuipers 在运行对黑洞熵进行量子引力修正的方程中发现了一个额外的数字，他们感到很困惑。2020年，他们就这一奇怪的结果进行了讨论，并意识到，这个数字意味着一种压力。在完成进一步的运算之后，他们证实了这个令人兴奋的发现，即量子引力可以导致黑洞产生压力。
论文第一作者Calmet教授介绍：“史瓦西黑洞同时具有压力和温度，这完全是一个惊喜。霍金当时的直觉具有里程碑意义：黑洞不是黑色的，而是具有一个非常类似于黑体（black body）的辐射光谱。这就让黑洞成为研究量子力学、引力和热力学之间相互作用的理想‘实验室’。”
“如果你只考虑广义相对论范畴内的黑洞，你可以证明，它们的中心有一个奇点，在那里，我们所知道的物理定律必定分崩离析。人们希望，当量子场论被纳入广义相对论时，或许能够找到一种对于黑洞的崭新描述，这次研究就是朝这个方向迈出的一小步。尽管我们研究的黑洞压力很微弱，但是它的存在为天体物理学、粒子物理学和量子物理学等领域的研究开辟了多种新的可能性。”
Kuipers也评论：“经过几个月的努力，我们意识到方程中的神秘结果在暗示我们，我们一直在研究的黑洞具有压力……这项发现进一步加深了我们对黑洞的理解，为了解黑洞的量子性质带来了新的洞见。”
（部分图片来源于网络）
◎编译 | 朱明逸
◎审稿 | 西莫
◎责编 | 陈之涵
◎期刊来源 | 《物理评论D辑》
◎期刊编号| 2470-0010
◎原文链接：https://phys.org/news/2021-09-black-holes-exert-pressure-environment.html
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