黑洞極端強大的引力或許成“軸子”的集中營 _黑洞

【黑洞極端強大的引力或許成“軸子”的集中營】在一些粒子看來，黑洞或許就相當于一個超大的原子核。像氫原子中的電子圍繞質子運動類似，軸子也圍繞黑洞做軌道運動。

由于玻色子云會攜帶相當的質量，它的突然坍縮（被稱為“玻色新星”）將會產生巨大的能量，激蕩著時空的結構。這些時空中的漣漪就是“引力波” 。
如果你真的想揭開宇宙中最難以捉摸的亞原子粒子背后的謎團，那么請忘掉位于瑞士日內瓦的“大型強子對撞機”（LHC），轉而去探測從黑洞輻射出的引力波或許是更好的方案。
這個帶有科幻意味的概念來自于維也納技術大學（ Vienna University of Technology ）的科學家們，他們認為黑洞極端強大的引力或許成了一種叫“軸子”(axions）的粒子的集中營。
Daniel Grumiller說：“雖然軸子的存在還沒有被證實，但是科學家認為它很可能真的存在。還有什么能比向黑洞尋求幫助來發現軸子更好的辦法？”
在量子力學的奇異王國中，粒子可以表現的像波那樣運動。質量越大的粒子（例如質子）其波長越短，質量越小的粒子（例如光子）其波長越長。軸子被認為擁有非常小的質量，因此其波長非常長。
通常情況下，當任何物體離黑洞太近的時候（無論飛船、亞原子粒子、甚至光線）后果都是有去無回的單程旅行。任何被黑洞吸進的物體都會經歷極端的質-能轉換（mass-energy conversion）過程，再也不會出現在我們的宇宙中了。
但是，在一些粒子看來，黑洞或許就相當于一個超大的原子核。像氫原子中的電子圍繞質子運動類似，軸子也圍繞黑洞做軌道運動。
由于軸子有很長的波長（幾公里），它們或許能像原子中的電子那樣也有一個穩定的軌道。關鍵的不同之處在于：除了尺度上的不同之外，圍繞原子核運動的電子靠的是電磁力的束縛，而軸子靠的是黑洞的引力束縛在軌道中做運動的。
電子是輕子家族中的一員，而輕子（費米子的一種）會受到一些嚴格物理法則的約束。其中一條法則是說，不允許2個輕子在相同的時刻占據完全相同的地方（不相容原理）。而軸子屬于玻色子，玻色子不受不相容原理的制約，因此玻色子可以不受限制的疊加在一起，像是一個巨大的玻色子派對。
維也納技術大學的科學家們現在又把這個設想提升到一個新的水平。他們認為，應該有許多軸子聚集圍繞在黑洞周圍，形成一團熱鬧的玻色子云，像是一大群蜜蜂圍繞在它們的蜂巢周圍一樣。雖然單個的軸子攜帶近乎為零的質量，但是由于數量眾多，它們的整體卻擁有相當可觀的質量（實際上，宇宙中所有軸子的質量之和占據了冷暗物質的相當部分）。
即便黑洞被巨大的軸子云團所環繞，這又意味著什么呢？
Daniel Grumiller在一個發布會上說：“像一堆松散的接近崩塌的沙子一樣，一顆額外的小沙粒可能就會觸發整體的突然崩塌，這些玻色子云團也可以突然坍縮。”
由于玻色子云會攜帶相當的質量，它的突然坍縮（被稱為“玻色新星”）將會產生巨大的能量，激蕩著時空的結構。這些時空中的漣漪就是“引力波”，或許到2016年新的探測器就可以直接探測到它的存在。

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