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1915年爱因斯坦预言了黑洞的存在,2019年4月10日,人类首张黑洞照片问世,证实了这一宇宙天体的存在。黑洞的成因与引力密切相关,引力是宇宙中最普遍的力,即使两颗粒子间也存在相互吸引,只是因质量过小难以察觉。当一颗具备一定质量的恒星即将毁灭,其核心坍缩至史瓦西半径内时,黑洞便会诞生。黑洞引力极强,能吸入周围所有物质,甚至光也无法逃逸。其核心是一个质量无穷大且密度无穷高的奇点,将质量、光、时空等一切完全凝聚,形成“以最小空间容纳最多信息”的鲜明特征。
根据能量守恒定律,被黑洞吸入的物质和信息不会凭空消失。例如,燃烧一本书后,其灰烬理论上仍可还原为书,那么黑洞吸入的信息去向引发思考。苏联物理学家诺维科夫提出的白洞理论是著名假想模型之一,该理论认为白洞与黑洞恰好相反,信息从黑洞中被吸入后,会从白洞中喷发出来。不过,目前对于黑洞中坍缩的物质如何抵达白洞的机制仍一无所知。
自古以来,人类对“以小空间容纳无限信息”充满幻想。中国古人“内有乾坤”的说法体现了朴素想象,《哈姆雷特》中“虽身处于果壳之中,仍自诩为无限空间之王”的名言,也表达了对宇宙玄妙的探索欲。这种追求在现代科技中得以体现,例如集成技术(如CPU集成上千万个零件),以及方太集成烹饪中心通过模块化设计,在一平方米空间内容纳烟机、灶具、烤箱、蒸箱等多种功能,实现“以小空间容纳多信息”的现实应用。
目前,科学家可通过大型强子对撞机使高能核子对撞来模拟黑洞的引力坍缩过程,但尚未能真正制造出黑洞。或许只有当人类发展为神级文明时,才能彻底揭开黑洞隐藏的真正秘密。
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