黑洞|诺贝尔奖得主彭罗斯，跨学科探究的黑洞揭秘者( 二 )
广义相对论到几何学 。
在1965年的一篇具有开创性意义的论文中 ， 物理学家彭罗斯根据爱因斯坦的广义相对论 ， 展示了黑洞如何在适当条件下形成—形成了一个可以捕捉光源的面 。在这个面的内部 ， 质量会陷入一种不可逆的重力坍塌 ， 从而产生物质密度无穷大的能量区域 ， 称做奇点 。以前的研究人员 ， 只在人们认为的物理中无法实现条件下 ， 证明了产生奇点的必然性 。
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彭罗斯的贡献跨越了数学和物理学的许多领域 。与平面艺术大师M.C埃舍尔的交流激发了彭罗斯的灵感 ， 他绘制了多幅不可能几何图形 。20世纪70年代 ， 他丰富发展了几何理论：一种不重复的2D图案 ， 现在被称为彭罗斯镶嵌 。这些图案在大自然中存在于一种叫做准晶的物质中 ， 它是2011年的诺贝尔化学奖的主题 。
帕萨迪纳加州理工学院的数学物理学家马蒂尔德·玛莉利 ， 也是彭罗斯现在的研究伙伴 ， 说彭罗斯把各种复杂的数学技巧引入了物理学研究的多个分支 。她对此有所感叹 ， 称彭罗斯的做法的确为研究提供了完全不同的思维方式 。
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银河中的黑洞为爱因斯坦相对论提供了其长期寻求的试验场 。
拉合尔巴基斯坦政府学院大学的数学物理学家阿斯加尔·卡迪尔说 ， 尤其是在20世纪60年代末 ， 彭罗斯发展出了扭量理论 ， 试图结合量子力学和广义相对论来进行研究 。扭转的空间会改变时空的本质 。卡迪尔在博士学习期间和彭罗斯共同研究了扭量理论 ， 他说彭罗斯的这种理解方式 ， 会让人在论及时间和空间的时候 ， 不把它们当基础理论而是作为一种突变事物来谈 。
彭罗斯还曾与已故的斯蒂芬.霍金一起 ， 对奇点做过进一步基础性研究 。德国科隆大学的天体物理学家安德烈亚斯·埃克哈特说：“我想 ， 把这个奖颁给彭罗斯也是间接地颁给了斯蒂芬·霍金 ， 这两位科学家和他们的团队在黑洞现象的理论物理解释方面做出了巨大努力 ， 以此向他们致敬 。”
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当彭罗斯呈现了黑洞存在的理论基础时 ， 格兹和根泽尔的团队同样将有力的实验证据给展示了出来——他们证实了有一个空洞存在于我们的银河系中心 。
自1960年以来 ， 天文学家们就推测有一个特大质量 ， 比太阳还要重一百万倍以上的空洞 ， 也许正存在于众多星系的中央 。而银河系则是这些推测星系中 ， 最有可能的一员 。无线电观测已经证实了在银河系的中心有着能量的辐射 ， 而这个发出辐射的物体和Sgr.A极为相似(注：即Sagittarius A ， 存在于银河系的星系中央 ， 是一个明亮而紧凑的天文射电源) 。其他观测也同样展现了在这个辐射中心里 ， 充满着高速飞奔环绕的恒星和气体 。
【黑洞|诺贝尔奖得主彭罗斯，跨学科探究的黑洞揭秘者】
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随着渐循渐进的观测 ， 莱因哈德?根泽尔的团队发现恒星已经绕着银河系的中央黑洞运行20余年了 。
然而 ， 近距离的观察这些恒星是极具有挑战难度的 ， 因为大量的气体和尘埃聚在这些恒星的表面 ， 遮掩了它所发出来的射线 。在1990年的初始 ， 由格兹和根泽尔带领的两只竞争团队各自使用了当时世界上最大的望远镜来克服这个困难——位于夏威夷莫纳克亚的凯克天文台 ， 和位于智利帕拉纳尔的巨型望远镜 。这两台望远镜都是当时世界上最为尖端的观测仪器 。
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