還記得著名物理學家霍金在世前於20世紀60年代提出的一項著名理論嗎？它就是黑洞無毛定理。
黑洞無毛定理是這樣的：黑洞誕生之後，所有的信息都消失了，無從可考，但是會留下三樣不能變為電磁輻射的守恆量，分別是質量、角動量、電荷。這三樣東西比較特別，它們是黑洞消除物質全部信息之後留下的最基本特徵，簡單來講它們一旦脫離前身就和前身完全沒有關係，它們就是黑洞留下的唯一存在的量！這大概就是黑洞無毛定理的大略概念。因此，根據黑洞無毛定理，研究人員認為，黑洞幾乎沒有可區分的特徵來區分彼此。如果兩個黑洞的質量, 電荷和角動量相同, 那麼這兩個黑洞就是完全一樣的黑洞。
被證實的“黑洞無毛定理”？
後來，大約在20世紀70年代，來自默東天文臺的布蘭登·卡特和澳大利亞的加里·班亭在內的理論物理學家經過了15年的努力宣佈黑洞無毛定理得到了嚴格的數學證明。他們證明，描述一個平衡態黑洞周圍的時空幾何只需要3個參量，從而證實了霍金的表述。他們認為藉助於理想實驗，黑洞的參量是可以精確測量出來的，比如說可以把一顆衛星放在圍繞黑洞的軌道上，並測量衛星的軌道週期，從而得到黑洞的質量。黑洞的角動量可以通過比較朝向視界的不同部分的光線的偏轉來測量。一個黑洞就像一個基本粒子一樣簡單。儘管基本粒子也是把質量、角動量、電荷集中在一個很小的體積內。從這幾位科學家提出的方法來看，這些僅僅只是理想中的方法，實際上併為實現。隨著科學家對黑洞的逐步瞭解，黑洞無毛理論正在漸漸崩塌。
一直以來，黑洞無毛定理讓科學界侷限在了黑洞僅有的三個參數上，即質量、角動量和電荷。其他關於黑洞的一切我們都無從知曉。但是科學家們也知道，關於黑洞無毛定理僅僅是霍金等人提出一種理論，現實中並未被證明或觀測，也就是說這只是一個猜想，然而，黑洞作為最特殊的天體，視界為他遮擋住了內部一切的信息，可以預見到，一個黑洞所能體現出的一切變量只能是由它視界面來表達的，必然是一些黑洞整體的信息，這些信息的種類應該不會很豐富。
黑洞無毛被推翻
但是大部分科學家對黑洞無毛仍存在異議，從那時起，科學家們就一直在尋找能將黑洞具體化的東西，而這些東西會開啟關於特定黑洞起源的新發現。黑洞對我們來說實在太神秘了，它的引力極強，連光也無法逃脫，當恆星的史瓦西半徑小到一定程度時，就連垂直表面發射的光都無法逃逸了。這時恆星就變成了黑洞。由於黑洞中的光無法逃逸，所以我們無法直接觀測到黑洞。然而，我們可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。2019年4月10日人類拍攝到的首張黑洞照片其實就是利用了類似的原理，因為我們無法直接拍攝黑洞，但是我們可以通過黑洞周圍引起的吸積流在判斷黑洞的存在。
近日一項研究計算表明，一些黑洞其實是有毛，準確地說它們可以短暫的長出“毛”，也就是信息，但它們不能保持很長時間。所以我們只有短暫的時間才能捕捉到黑洞“長毛”的狀態，一旦我們“走神”，黑洞瞬間又會恢復原來的常態。但是毫無疑問，這項研究證明，霍金可能是錯的，黑洞並非無毛！
說來也巧，這項研究是來自加利福尼亞泰斯研究所的物理學家布爾科。而布爾科其實是借鑑了去年劍橋大學理學家德揚·加季奇領導的發現，他們發現帶有最大可能電荷的極端黑洞確實具有獨特的屬性，可以用來區分不同的特徵。布爾科由此開始對黑洞是否具有獨特的特性進行了詳細的研究，而且這些特性在黑洞中幾乎處於極端的存在，隨後布爾科對兩種黑洞進行了計算。
第一種是接近極端的賴斯納-努德斯特倫黑洞，這種黑洞的電荷幾乎是最大的，但不旋轉。第二種是近乎極端的克爾黑洞，它是愛因斯坦場方程預言下的一類帶有角動量的黑洞，是二種旋轉黑洞中的一種，是一種幾乎以最大自旋旋轉但不帶電荷的黑洞。根據科學家研究，克爾黑洞很可能連接著兩個世界，但這只是一種推測，具體有待驗證！
而令人驚喜的是，在這兩個近乎極端的黑洞中，研究人員發現了黑洞“毛髮”存在的證據。研究人員興奮地表示，當一個模擬的黑洞第一次形成時，接近極端黑洞的獨特性質是可以被我們測量的，但隨著時間的推移，這種性質的存在量會逐漸遞減，直至消失！不過必須澄清的是所有這些計算目前都是基於理論性的模擬，我們可以肯定的是它與現實世界的觀測結果有所出入。
總結
因此，科學家雖然從模擬上推翻了霍金的黑洞無毛定理，但是真相只能在現實中產生！不過別擔心，科學家們正利用引力波來研究這些神秘的黑洞相關信息，黑洞和引力波有什麼關係呢？我們知道，因為黑洞質量大，然後體積又小，史瓦西半徑也很小，史瓦西半徑是任何具有質量的物質都存在的一個臨界半徑特徵值，一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。太陽的史瓦西半徑約為3千米，地球的史瓦西半徑只有約9毫米。所以你可以想象一個體積很小，質量很大的物體，它對空間的造成彎曲程度會非常大。通俗點說就是使得空間形成引力深凹。而一旦兩個黑洞融合或者碰撞會使得空間產生足夠強大的漣漪，這個漣漪的擴散速度是光速，也就是我們所說的引力波。
科學家未來計劃探測來自超大質量黑洞的引力波，通過探測這些極端黑洞的存在所產生的引力波，我們可能會發現黑洞的“毛髮”也說不定！
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