黑洞周围的引力场可能呈漩涡状(2)

　　之前的仿真加上美国麻省理工学院进行的独立研究暗示了在反德西特空间内的非现实黑洞周围可能存在湍流。“如果你将引力限制在盒子里，它可能会存在湍流。” 莱纳说道。“更深层次的问题在于这在现实情况下是否会发生。”

　　研究小组决定研究快速旋转的黑洞，因为对这种黑洞的流体动力学描述暗示了它们周围的时空比其他类型黑洞周围的时空更有粘性。较低的粘性增加了湍流的概率——想象一下水比糖浆更容易形成漩涡。

　　研究小组还决定研究黑洞的非线性扰动。科学家们很少从这个细节层面上分析引力系统，因为其中涉及的方程式极其复杂。但是考虑到本质上来说湍流不是线性的，研究人员确定非线性扰动分析正是他们所需要的。而分析结果显示时空的确是湍流的，这让科学家们震惊不已。

　　“我非常惊讶，”自读博士以来就在研究广义相对论的杨这样说道。“我从不相信广义相对论里的湍流特性。没有人在数值仿真里见过它，即使对象是双黑洞系统这样的庞然大物。在过去的几年，我们经历了从高度怀疑引力是否存在湍流，到非常自信它的确存在的阶段。”

　　为什么这种行为在此之前被完好隐藏？“因为发现这种特征所需的分析要求进入非线性次序，”杨说道。“人们往往没有足够的信心进行非线性研究。但是这次我们知道这是必须进行的。它激励了我们进行更深层次的研究，我们有了目标并试图完成它。”

　　这是理论工作，但事实可能有所出入。下一代探测器或可能检测引力波，后者是由大事件，例如两个黑洞碰撞，留下的引力“流体”里的波纹。如果引力的确是湍流的，那么这些波纹应该与之前模型暗示的有所不同。了解这些差异可能能够帮助科学家更好的检测引力波。当然，真正检测到这些差异将是引力湍流存在的直接证据。