美媒：往黑洞扔“轴子弹”挑战物理定律

原标题：美媒：往黑洞扔“轴子弹”挑战物理定律 来源：参考消息网

参考消息网9月15日报道 据美国《科学日报》网站报道，在黑洞中心等处，奇点的密度变得无限大，奇点经常被说成是物理学“崩溃”的地方。然而，这并不意味着“任何事情”都有可能发生，物理学家们感兴趣的是哪些法则可能崩溃以及如何崩溃。

现在，英国帝国理工学院、科克罗夫特研究所和兰开斯特大学联合组成的研究团队提出了一种奇点可能违反电荷守恒定律的方式。他们的理论发表在德国《物理年鉴》上。

研究报告的共同作者、帝国理工学院物理系教授马丁·麦考尔说：“‘物理学遇到奇点就崩溃’是流行物理学中最知名的说法之一。但是，通过展示这种情况实际上是如何发生的，我们将目标对准最受珍视的物理学定律之一：电荷守恒定律。”

电荷守恒指的是，对于任何孤立系统，包括作为一个整体的宇宙，其中所有电荷的代数和永远保持不变。这意味着，如果某一区域中的电荷增加，那么必定有等量的电荷离开该区域。

这一点可以在最微小的尺度上得到展示：在大型强子对撞机等实验中每当创造或湮灭粒子时，总会有相同数量的电荷随之摧毁或产生。

现在，该研究团队通过修改经典的物理方程式将候选暗物质轴子列入其中，从而得以证明，临时奇点（比如先出现随后又消失的黑洞）在生命走向终结时可能会摧毁电荷。

轴子是种假设粒子，可以解释占宇宙85%、但“不见了”的暗物质。据预测，轴子可能形成一个与物理学家已经知道了几个世纪的电磁场相互作用的场。

研究团队利用数学中的微分几何，弄清了如何创造或摧毁电荷，从而违反宇宙的电荷守恒定律。

研究报告的共同作者乔纳森·格拉图斯说：“你可以想象，通过将成对的轴子和磁场结合在一起，制造出携带电荷的‘轴子弹’，然后将其扔进一个即将消失的黑洞。随着黑洞收缩并消失在奇点中，它始终带着电荷。成功的关键是把临时奇点和新提出的轴子场结合起来。”

研究报告的共同作者、帝国理工学院物理系的保罗·金斯勒博士说：“这也有哲学意义。尽管人们常说物理学‘崩溃’了，但我们现在表明，虽然可能会出现奇怪现象，但制约实际发生情况的是有关奇点仍在起作用的物理学定律。”

研究团队说，轴子现象只会发生在极端条件下，目前实验室无法创造这种条件。但强激光场未来取得进展可能会使这一理论在地球环境中得到验证。