黑洞无毛与黑洞有毛

　　这是一个非常有趣的科学故事，也是物理学天文学研究的最前沿的方向。
　　科学家约克·惠勒，在60年前首次提出＂黑洞无毛＂概念。最初，黑洞无毛 只是一种猜测。直至20世纪70年代，才有了严格的数学证明。
　　这是包括默东天文台的布兰登·卡特和澳大利亚的加里·班亭和霍金 在内的理论物理学家15年努力的结果。他们证明，描述一个平衡态黑洞周围的几何时空，只需要3个参量：质量、角动量、电荷，从而证实了惠勒的表述。
　　黑洞它对形成它的物质的形状、成分没有任何记忆，也没有这些物质所具有的任何复杂性质，也就是，它能把组成它的一切都化繁为简。
　　黑洞的最终性质只由：质量、角动量、电荷唯一确定。
　　此时的黑洞是没有毛的。即当黑洞形成之后，只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量，其他一切信息＂毛发＂都丧失了。
　　对于天文物理学家来说，一个黑洞与一块面包都是极为复杂的物体，因为对它们的完整描述，即包括它们的原子和原子核结构在内的描述，需要有亿万个参量。
　　与此相比，研究黑洞外部的物理学家就没有这样的问题。黑洞是一种极其简单的物体，如果知道了它的质量、角动量和电荷，也就知道了有关它的一切。
　　黑洞引力效应模拟
　　借助理想实验，黑洞的参量是可以精确测量出来的，黑洞的质量、黑洞的角动量可以通过比较朝向视界的不同部分的光线的偏转来测量。
　　对于有一定质量的克尔-纽曼黑洞，电荷和角动量都有上限，也就是都受到保证视界这一条件的限制。如果在某个大质量恒星的引力坍缩过程中，这个限制被违反，黑洞就成了裸奇点，并能影响到宇宙中的远距离处。
　　黑洞吸收星际气体，和吸收邻近的星系物质
　　然而，物理学家有充足的理由相信，这种情况被自然规律所禁止，因而不会发生。
　　黑洞贪婪的吞噬着周围的一切，连光也无法逃脱。任何掉入黑洞的东西都会被无情的淹灭，什么也不会留下。连一根毛都不会剩下。
　　所以说黑洞无毛。
　　【黑洞无毛】与【黑洞有毛】
　　然而随着科学的发展，黑洞无毛的理论，逐渐的接受着挑战。
　　对黑洞无毛理论 最具挑战的就是量子力学 。
　　近日，中国科学院大学物理学院教授田雨、博士生陈前、 暨南大学 、扬州大学、上海交通大学科研人员通过对量子力学的研究发现可能对【黑洞无毛】理论观点，提出了巨大的挑战。
　　按照量子力学，黑洞应具有丰富的特征，是有毛的。
　　黑洞的形成
　　霍金等科学家曾经讨论过黑洞可能具备的＂量子毛＂或者＂软毛＂，特别是在超出广义相对论 （爱因斯坦）的引力理论 中，黑洞＂长毛＂的可能性是非常有可能存在的。
　　黑洞能否长毛？如何长毛？在哪里毛长？长毛的过程会诱发什么样的物理现象？
　　这是物理学家们长期探索的国际上最前沿、基本的科学问题。
　　超大质量黑洞
　　他们的研究揭示了一种全新的黑洞＂长毛＂机制，给出了长毛的动力学过程，并在该过程中发现了一类＂动力学临界现象＂。
　　该研究成果是国内研究团队在国际基础物理前沿理论研究方面取得的重要进展。
　　他们的研究，考虑了麦克斯韦电磁场和标量场非最小耦合的引力物理模型 ，发现尽管＂无毛＂黑洞在标量场的线性扰动下稳定，但在部分参数空间内，非线性不稳定性会导致黑洞视界外的标量场逐步增强并最终饱和，形成稳定的＂带毛＂黑洞 。
　　两个黑洞的合并
　　并且揭示了带毛过程中的临界现象。即在接近临界扰动时，动力学出现＂吸引子＂解，无毛黑洞趋于不稳定的＂临界＂带毛黑洞，持续一段时间后，系统会演化成无毛黑洞或者带毛黑洞。
　　研究还阐释了临界现象的持续时间、标度规律等。
　　他们的研究独创性地利用非线性动力学机制，寻找＂带毛＂黑洞，首次发现黑洞＂长毛＂过程中的普适临界现象。
　　研究提供了孤立存在的黑洞能不断通过吸积标量场，从无毛黑洞变成带毛黑洞的物理过程，为引力波探测 及事件视界望远镜 观测提供了更加丰富的黑洞物理可观测信号，对黑洞物理深入研究做出了重要贡献。
　　参考资料《物理评论快报》