北京
来源：科学剃刀
《物理评论快报》最新论文捅破了理论 物理的窗户纸。德国马克斯·普朗克研究所团队用超冷原子搭建的量子沙盘，首次观测到类似黑洞形成的全过程。这个实验最震撼的发现是：奇点并非黑洞形成的起点，而是它诞生的副产品。
图释：信用：Pixabay/CC0 公共领域
爱因斯坦方程预言的黑洞中心奇点，八十年来始终像道数学诅咒。无限大的时空曲率既违背物理直觉，也让量子引力理论无从下手。这次实验给出的新视角是：当物质被压缩到临界密度时，量子效应会自动生成保护层，形成稳定致密的天体结构。
团队在-273度的真空腔里，用激光把铷原子云压缩到比头发丝细十亿倍的区域。这时量子涨落突然集体暴走，原本均匀的原子云自发坍缩成微型漩涡。通过测量涡旋中心的粒子运动轨迹，他们发现时空曲率在某个临界点自动停止发散——这相当于在实验室里造出了没有奇点的微型黑洞。
论文提出的数学模型更颠覆传统认知：在广义相对论方程里加入量子修正项后，物质坍缩时会先形成高密度核心，时空曲率的剧烈震荡反而发生在结构稳定之后。就像揉面团时突然出现的漩涡，奇点是物质剧烈运动的副产物，而不是引发坍缩的罪魁祸首。
这个发现让天体物理学家重新审视伽马射线暴的观测数据。过去二十年记录到的三十七次疑似黑洞诞生事件，电磁辐射特征与实验室模型高度吻合。特别是最后阶段的X射线震荡频率，与理论预测的量子化时空波纹完全匹配。
虽然还不能断言完全破解黑洞形成之谜，但这条新路径已打开多重可能性。团队正在设计升级版实验装置，准备模拟不同自转速度下的奇点生成过程。毕竟，宇宙中最常见的黑洞都在疯狂旋转，那里或许藏着更多时空的奥秘。
参考文献：
Pablo Bueno et al, Regular black holes from pure gravity, Physics Letters B (2025). DOI: 10.1016/j.physletb.2025.139260
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