奥本海默在 "曼哈顿计划 "之前发现了黑洞。罗伯特-奥本海默与人合作撰写了一篇论文,解释了质量最大的恒星,最终一定会变成我们现在所说的黑洞。

奥本海默是一部备受期待的电影的主角,这部电影将于近日上映。如今,他因在科学上领导曼哈顿计划(1942年6月开始实施利用核裂变反应来研制原子弹的计划)而闻名于世。

但就在几年前,奥本海默发现自己正在思考,与此截然不同的大规模杀伤性 "武器",黑洞。尽管这个名字要在几十年后才会出现。

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天体物理学家费雷尔-厄泽尔在谈到奥本海默,关于黑洞和中子星(过期大质量恒星的超密度尸体)的研究时说,这很有影响力,很有远见。

他的影响是持久的。厄泽尔是地平线事件望远镜合作组织的创始成员之一,该组织于2019年发布了有史以来第一张黑洞图像,在奥本海默与他人合作撰写论文提出黑洞可能存在的理论80年后。

厄泽尔并不是唯一,钦佩奥本海默黑洞研究成果的现代顶尖物理学家。物理学教授基普-索恩说,它完全站得住脚,没有任何缺陷。

索恩因在激光干涉引力波天文台(LIGO)的工作而于2017年获得诺贝尔物理学奖,该天文台在2015年探测到了来自两个相撞黑洞的引力波。

索恩谈到奥本海默探索黑洞的 "力作 "时说,它远远超出了其他人所做的任何事情。奥本海默的论文只有五页长。其中包含的内容令人惊叹。

奥本海默对天体物理学的短暂涉足,始于 1938 年发表的一篇关于中子星的论文,1939 年又发表了一篇论文,其中进一步纳入了爱因斯坦广义相对论的原理。

之后,他于 1939 年 9 月 1 日发表了第三篇关于黑洞的论文,但在当时,这篇论文几乎没有引起人们的注意,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主题的文章。

科学史学家凯瑟琳-卡森说,即使没有被战争的阴影笼罩,奥本海默关于中子星和黑洞的研究 "在当时也不被认为是非常重要的"。

每篇论文都是与奥本海默,精心培养的研究生,和博士后学者群中的不同成员共同完成的。

索恩等人认为,这些门生为奥本海默在不同研究课题之间跳跃提供了便利,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,共同撰写的第三篇论文高潮迭起,探讨了广义相对论对宇宙中质量最大恒星的影响。

尽管物理学家们需要加入一些假设来简化问题,但他们确定一颗足够大的恒星会在有限的时间内无限引力坍缩,这意味着我们现在所知的黑洞可能存在。

物理学家和科学史家大卫-凯泽说,最终,在原点应该会出现我们现在所说的奇点,一个密度无限大的点。

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从某种意义上说,时空本身就会在那里撕裂,那里应该会出现我们现在所说的事件穹界。

这一切都在那篇论文中,不是用现代词汇,但其中的数学知识我们今天绝对可以辨认出来。

在奥本海默和斯奈德的黑洞炸弹之后的几十年里,科学家们已经证实,即使没有最初的简化假设,同样的原理也是成立的。

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物理学家,的当代研究成果,这篇论文尤其令人震惊。

爱因斯坦几乎同时发表了一篇论文,他在文中认为,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大小,索恩说,爱因斯坦完全错了。

理论物理学家曼努埃尔说:尽管奥本海默和斯奈德关于黑洞的研究很有价值,但几十年来,这个话题一直被物理学家们搁置一旁。