黑洞也是由分子组成的?( 二 )

但是另一方面,黑洞的表面是存在“黑洞熵”的。早在20世纪70年代,贝肯斯坦与霍金就已经证明[3]、[4],黑洞表面的熵正比于黑洞的表面积,而不是正比于黑洞内部的体积。这是一个伟大的进展,因为在之前的传统物理学中,熵都是正比于体积的。

在玻尔兹曼著名的熵公式S = K · lnW中,熵正比于微观状态数(W)的对数。但是,黑洞熵对应的微观状态数W到底是怎么来呢?此前一直没有答案。

另一方面,黑洞如果有内部构成,那么其内部也会有一个熵。这个熵是否与表面的熵一致,也是物理学上一个前沿的问题。

魏少文和刘玉孝则相信黑洞的内部是有组成的。他们认为,就好像我们的房间里充满了空气分子一样,黑洞的内部也充满了一种“黑洞分子”——这些黑洞分子理所当然地给出了黑洞在统计物理意义上的微观状态数,因此也可以计算出黑洞熵。他们认为,这个内部的熵等价于黑洞表面的“贝肯斯坦-霍金熵”。

但是,一个更基础的问题是——为什么会存在黑洞分子?刘玉孝在接受《环球科学》采访时引用著名的统计物理学家玻尔兹曼的话说:“如果一个物体能被加热,则它一定有微观结构。”

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