黑洞理论适用双重的“广义测不准原理”
  黑洞和类星体的神秘性符合“等效原理”的解释，或者两种天体具有相似的神秘，但是，类星体毕竟不同于黑洞，它比黑洞多了一层神秘性，我们不能把黑洞等同于类星体，将它们之间的等效关联理解为完全的、强的“等效原理”。在一切天体中，类星体发射的光线最为强烈，而黑洞不发出任何的光亮，最亮的类星体和最暗的黑洞形成了鲜明的对照，揭示两者的神秘性关乎我们对天体和宇宙诞生和演变的理解。黑洞的引力场是如此的强烈，以至于光线不能逃离它的束缚，黑洞的质量巨大不意味着它的密度大得惊人，如果我们以一个“奇点”来衡量黑洞的质量，那么它的密度趋于无限，如果我们以黑洞的“视界”来测算黑洞的质量，那么它的密度可以低到像液态的水一样。黑洞不是完全黑的，按照未经证实的“霍金辐射”理论，在它的“视界表面”能够发出微量的光辐射，产生微的“黑洞蒸发”，我们根本看不见黑洞的微量辐射，只能从“理性直觉”中理解“黑洞不黑”的含义。

  最早的“黑洞”概念可以追溯到18世纪的物理学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯和约翰·米切尔，他们在牛顿引力理论的基础上探讨了“黑星体”的可能，只要天体的质量足够大，甚至连光线的“逃逸速度”也不够。直到20世纪的早期，德国物理学家卡尔·史瓦西第一次从数学上描述了“黑洞”概念，爱因斯坦没有在广义相对论的基础上进一步预言“黑洞”的存在，而史瓦西的方程解预言了“黑洞”，在“史瓦西半径”的概念上预言了“黑洞”周围的“视界”。视界是一个不可折返点，任何物体的“越界”行为都不能重回“光明的世界”。至于黑洞的内部是一个光明的天地，还是一个黑暗的世界？物理学家没有给出其中的答案，本作者不能不“广义测不准原理”产生了效果，而黑洞的神秘性远远不止黑洞的内部是“灯火辉煌”，还是“漆黑一团”的亮度问题。史瓦西的方程解相当于预言了黑洞的存在，“黑洞”这一词语是美国物理学家约翰·惠勒在1960年代给出的，随着天文学家发现作为“黑客帝国”和“剩者为王”的黑洞，这一词语在公众和媒体报道中流行开来。

  也许存在黑洞属性的唯一解释，但是，在黑洞的属性得到彻底的解释之前，物理学家仍然会提出多种解释，甚至在“唯一的解”之中潜藏多重的解。霍金的黑洞理论不是唯一的，却代表了主流的观点。不仅“黑洞不黑”，黑洞还很有可能不是一个“洞”，美国洛斯·阿拉莫斯实验室的理论物理学家埃米尔·莫托拉的理论挑战了知名科学家霍金的观点，按照莫托拉的理论，“黑洞不是洞”，黑洞是一个没有“奇点”的球体。按照霍金和主流物理学家的观点，黑洞的一端连着“进口”，另一端连着“出口”，这一个黑洞的“进口”连着另一个黑洞的“出口”，从一个黑洞进入到另一个黑洞，相当于从一个宇宙进入到另一个宇宙，因此，“黑洞是洞”，是一个连接不同宇宙的“大通道”。莫托拉不完全同意霍金和主流物理学家的观点，他认为在黑洞中奇妙的“时间旅行”只是一种科幻电影中的展现，黑洞中的许多重要问题远在我们的理解能力之外，没有谁在“这里的黎明静悄悄”时刻进入黑洞，没有谁欣赏过黑洞内部的壮丽画卷。

  莫托拉和他的同事早在2001年便提出了一个“替代理论”，可以“顶替”霍金的黑洞理论，他们认为黑洞有一个“实实在在”的球面，就像一种肥皂的泡沫一样，黑洞的“泡沫”球面能够在时空中发生弯曲和涨落，在黑洞的“视界”、或“泡沫”球面上发生的量效应在黑洞的内部、或者球体的“内表面”产生一种排斥力，黑洞内部的斥力阻止了黑洞表面进一步的塌缩，从而形成一个“引力星”，在莫托拉和同事建立的“量引力理论”中，“黑洞”的真实含义是“引力星”，就像恒星内部的辐射压力抵抗了引力的收缩一样，变成了一颗恒星；中星内部的“中简并力”抵抗了引力的塌缩一样，变成了一颗中星，现在轮到“黑洞”了，“黑洞”不是一个“洞”，而是一颗“星”，一颗我们未知的“引力星”，它内部的斥力和所谓的“暗能量”作用是等效的，有一种大得惊人的排斥作用，它们之间不是同一种力，就是符合“等效原理”的关联。莫托拉和他的同事认为，“引力星”将会是一颗质量紧密的、冷和黑的“星”，用“黑洞”来定义再恰当不过。

  在莫托拉和同事的黑洞理论中，黑洞没有温度，像肥皂泡沫的球面表现了巨大的张力，没有温度意味着没有热力学的“熵”值，如此冷的、球面有巨大张力的黑洞符合史瓦西在1916年给出的一组方程解，从而和广义相对论、量力学的解释保持了一致，而霍金用以描述黑洞温度的数学方程式似乎不同，霍金描述黑洞的温度时假定了黑洞有一个很大的熵值，莫托拉认为应当用霍金的方程式来描述“球面泡沫”的张力，不应该用来描述黑洞的温度。莫托拉的黑洞理论与霍金的不同还表现在对引力波的预测，莫托拉和他的洛斯·阿拉莫斯的同事认为，“泡妹球面”的量涨落、或者表面张力的震荡能够产生引力波，黑洞产生引力波的行为似乎得到了LIGO国际科学家团队的支持，他们在2015年首次探测到引力波，把物理学家“梦寐以求”的引力波物理学带给了“翘首以盼”的天文学家，从此以后，“百年孤独”的天文学家即使不能“看到”黑洞，也能“听到”它们发出的引力波“鸟鸣”，引力波的发现正直广义相对论发表一百周年，“不堪重负”的爱因斯坦又一次被推向了科学文化的最前沿。

  莫托拉的黑洞理论与霍金的不同表现在于对“信息悖论”的解释截然不同，史蒂芬·霍金在1974年提出“迷失的信息”理论，他认为由于黑洞辐射的存在，黑洞终究会在质量损失中完全蒸发，不会留下任何的“遗物”，甚至宇宙间的“为你朝思暮想”的信息也“片甲不留”，在黑洞内部“封存”的信息发生了“彻底删除”。物理学家已经发表了数千、数万篇文章，试图寻找黑洞“迷失的信息”，但是，至今没有获得满意的结果，莫托拉和同事的理论能不能解决霍金提出的“信息悖论”昵？他们认为不会发生“迷失的信息”，主要的原因是“黑洞不是洞”，而是一个幽闭的球体，时空不会彻底压碎在一个“奇点”中，黑洞内“封存”的信息遵循能量的守恒定律，不会在蒸发中消失殆尽。如果黑洞就像洛斯·阿拉莫斯物理团队描述的那样，是一颗“引力星”，那么他们给出的理论模型似乎比霍金和主流物理学家的更为科学。量物理学家曾经提出了一个假：黑洞是由“引力”构成的，就像恒星由原构成，中星由中构成一样，本作者不能不继续得出结论：“引力”星和“引力星”符合“等效性解释”，甚至是“一码事”。从黑洞理论和量引力理论中都能得出“引力”的推论，那么这两种理论一定存在“等效原理”的关联，为了继承和发展爱因斯坦的引力理论，为了帮助我们理解黑洞的物理属性，物理学家需要探索量引力理论。谁的量引力理论照亮“黑洞”，谁的物理思想便可以“比肩”爱因斯坦，成为下一个伟大的物理人物。

  黑洞不仅是我们“知之甚少”的神秘天体，在理论的描述上也极为困难，黑洞适合两种理论的描述，当我们应用广义相对论进行描述时将会遇到“广义测不准原理”的限定，当我们应用量理论对黑洞进行描述时同样会遇到这一原理的制约，因此，我们在试图理解黑洞的行为和属性时会遭遇双重的困境，这也许是在黑洞物理学的研究领域进展缓慢的原因之一。莫托拉和他同事的黑洞理论和霍金的也有一些共同之处，更有不同的观点，既有等效性的解释，也有非等效性的阐述，同样依据广义相对论和量理论，却得出了两种不同的量引力理论，得到了两种不同的理论模型，我们究竟是相信理论物理学家莫托拉的理论，还是相信“当今的爱因斯坦”——霍金的理论昵？我们只能等、只能看，就像我们等了一百年，才等到了引力波得到初步证实的消息一样，就像罗马古城不是一天建成的，阿里巴巴“商业帝国”的版图不是一天扩充的一样，物理学的伟大理论也不是一天创立的。洛斯·阿拉莫斯的物理学家莫托拉过于乐观了，以为他们和霍金理论的差别可以在未来的五到十年内得以解决，美好的愿望令人欢欣鼓舞，即使在五到十年内没有看到“水落石出”的结果，我们也不必抱怨莫托拉给我们勾勒了一个物理学远景的“画饼”。

  （邓如山2017-2-27邮箱：deepmind_123@163.）

  (“Thegeneraluaintyprinciple”aretwicelysuitedtothetheoryofbckhole）

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