周一知古通今 |周二牧夫专栏
周三 太空探索|周四观测指南
周五 深空探测|周六 茶余星话|周日 视频天象
一项新的研究表明，黑洞也表现出了量子粒子的特性。（图源：NightCafe Creator AI）
一项新的研究表明，黑洞具有量子粒子的特性。这意味着这种充满未知的宇宙天体可以在超级大的同时又非常小，质量极大的同时又轻如鸿毛，活着的同时又已经死亡，就像那只薛定谔的猫。
本项研究工作基于计算机建模，旨在找出黑洞等超大质量天体奇异的时空扭曲物理学与指导最小亚原子粒子行为的量子原理之间的潜在联系。
研究团队开发了一个数学框架，将一个模拟的量子粒子放在一个巨大的模拟黑洞外。黑洞在模拟结果中显示出量子叠加的迹象，即同时存在于多种状态的能力也就是说同时具有超大质量和超小质量。
该研究的第一作者、昆士兰大学理论物理学博士研究员乔舒亚福在一份声明中表示：“我们想看看黑洞是否可以同时拥有完全相反的质量状态，事实证明它们确实如此。到目前为止，我们还没有深入研究黑洞是否表现出量子物理学的一些怪异和奇妙的行为。”
量子叠加最著名的例子是薛定谔的猫，这是一个由20世纪早期物理学家埃尔温薛定谔设计的思想实验，旨在演示量子物理学的一些关键问题。根据量子理论，亚原子粒子同时以多种状态存在，直到它们与外部世界相互作用。这种相互作用，可能是被测量或观察的简单行为，从而使得粒子被置于可能的状态之一。
1933年获得诺贝尔物理学奖的薛定谔打算用这个实验来证明量子理论的荒谬性，因为它意味着一只被锁在盒子里的猫可以根据原子的随机行为同时死亡和活着，直到观察者打破叠加。
然而，事实证明，尽管无论观察者的行为如何，盒子里的猫可能都已经死了，量子粒子可能确实存在于双态。新的研究也表明，黑洞也是如此。
美国和以色列理论物理学家雅各布贝肯斯坦是第一个假设黑洞可能具有量子特性的人。既然黑洞是由其质量定义的，那么它的量子叠加必然意味着这个奇怪的引力入口可以拥有多个一定比率的不同质量。
该研究的共同作者、昆士兰大学物理学家，也是该研究的联合监督员，马格达莱娜齐奇在声明中表示：“我们的建模表明，这些叠加质量实际上是在某些确定的波段或比率中的正如贝肯斯坦所预测的那样。我们没有设想到有任何这样的模式，所以我们最终发现这一证据非常令人惊讶。”
这并不意味着我们更了解黑洞内部的情况。但不管里面发生着什么，它可能远比我们能够想象的还要奇妙。
这项新研究于10月28日在线发表在《物理评论快报》。
译者注：我国科学家早在清代的一份文献中就记载了宏观物体的量子效应，评论区正确回复文献DOI号码可以抽取双十一购物节零元代金券。
责任编辑：王延昕
M33: The Triangulum Galaxy
Image Credit &Copyright:Processing -Robert Gendler
Data -Hubble Legacy Archive,KPNO,NOIRLab,NSF,Aura,Amateur Sources
谢谢阅读
