破天荒第一次的电脑模拟,赞成热门科幻小说的情节
破天荒第一次的电脑模拟显示,与先前的了解相反,当物体接近旋转黑洞时,并不会因重力的增加而被压碎,赞成一些热门科幻小说的情节。研究也第一次提供电脑模拟旋转黑洞的方法。
黑洞是相当有魅力的题材,不只是在科学,同时也在受欢迎的媒体;例如2014年的电影"星际效应(Interstellar)",描写男主角为了探索黑洞中心,掉进一个快速旋转的超大质量黑洞。
根据由乔治亚葛尼特学院(Georgia Gwinnett College)物理系副教授Lior Burko所领导的研究小组,如此的情节,可能比好莱坞的奇幻题材还有趣。
在黑洞的中心,密度和重力是无限大的,我们所知的物理定律和时空不复存在。这个神秘现象驱使着科学家去扩展对黑洞所知的范围,使用于这一类研究的复杂电脑模拟,在执行上需要超大质量黑洞。
Burko说:"电脑模拟研究不旋转黑洞已经有数十年,在接近旋转黑洞的中心,物理领域是如何逐步发展,我们开发出首例的电脑模拟。"
电脑模拟的复杂性引领着科学家去开发一个新模型,将可以帮助其他研究人员进一步了解黑洞。电脑模拟也揭露一项结果,对于那些习以为常的黑洞描绘,可能会造成惊讶。
Burko说:"物体接近黑洞时,通常是假设被不断增加的重力压碎。然而我们发现,当重力增加并且变得无限大时,变的速度快到足以使他们的交互作用允许实质物体在朝向黑洞中心移动时,不会受到伤害。因此,电脑模拟和热门的科幻小说情节是一致的。黑洞被用来当作超空间旅行的出入口,需要有太空船,有太空人在里面,不会受到伤害。
小组的研究将会出现在2月9日版本的物理评论D(Physical Review D)快讯文章,一个由美国物理学会发行的同侪评论刊物。这项研究由美国国家科学基金会所赞助。
计划的关键处在于麻州大学达特茅斯分校科学计算与视觉化研究中心的新奇超级电脑支援。 khanna身为CSCVR(Center for Scientific Computing & Visualization Research)副协理,在学校与其他大学、国家实验室和产业研究员之间的计算科学合作研究上,提供服务。
Khanna说:"虽然实际上在黑洞里会发生什么事,数十年来有很多的推测,但这个在以前从没有做过。这个问题非常有挑战性,需要许多新的数学与计算技术。期盼这是未来几年我的研究计划另一个新领域的焦点。"