北京
我们熟悉的黑洞剧情通常是单向的：两个黑洞撞上，合并成一个更重的黑洞，剧烈的并合还会让时空本身泛起涟漪，也就是引力波。现在，一项新研究提出了反方向的设想——单个黑洞或许也能一分为二。
但条件相当苛刻。研究人员指出，这种分裂只有在原初黑洞以接近最大可能速度自转时才可能发生；正是这种高速旋转，让分裂出的两个黑洞有机会彼此分开，而不是立刻又落回一起。
从物理定律看，黑洞分裂本来是被禁止的。研究团队考察的正是：是否存在某些条件，能让这些禁令被暂时绕开。
关键障碍之一来自热力学。黑洞拥有一种叫“熵”的性质，本质上衡量系统内部的混乱程度。可以想象一个幼儿的蜡笔盒：熵低时，蜡笔按颜色排得整整齐齐；熵升高后，蜡笔散落、不再有序。要把蜡笔重新排好，得有人从系统外投入能量动手整理。换句话说，没有外部干预和能量输入，一个系统的熵无法降低。
黑洞一分为二，意味着熵减少，这强烈违背热力学定律——但前提是这个黑洞不自转。对于高速旋转的黑洞，情况可能不同。研究团队发现，对这类黑洞而言，存在一个“漏洞”。
意大利那不勒斯费德里科二世大学的研究成员弗朗切斯科·桑尼诺（Francesco Sannino）在声明中说：“分裂产生的两个黑洞还必须能够彼此分离，而不是立刻重新落回一起。当我们把这一要求纳入考虑，窗口就大幅收窄了，除非黑洞以接近其最大可能速率旋转。”
研究团队计算了这种分裂可能如何发生，发现黑洞外部边界即“事件视界”的分裂会以一种奇特的裤腿形状推进，两个新生黑洞各自沿着一条“裤腿”滑下去。他们称之为“裤子拓扑”。
研究人员还判断，如果分裂产生的两个黑洞中，有一个明显小于它的“双胞胎”，分裂更有可能发生。
至于概率，桑尼诺保持了谨慎：“我们目前还无法给出黑洞分裂的单一概率。这取决于引力在爱因斯坦理论之外如何表现，我们正在努力量化这一点。”他补充说：“我们预计，小型原初黑洞比更大的天体物理黑洞更容易发生分裂。”
桑尼诺还提到，这类分裂或许能通过高能伽马射线被间接探测到。“我们可能间接探测到分裂：像费米大面积太空望远镜（Fermi-LAT）这样的伽马射线望远镜，可以搜寻并合过程中可能形成的微小黑洞碎片发出的信号。”
这项研究于10月22日发表在期刊《物理评论D》（Physical Review D）上。
需要强调的是，这仍是一个理论上的可能性，而非已被观测证实的事件。黑洞究竟能不能真的“分身”，取决于引力在爱因斯坦理论之外的行为——而这，正是研究团队接下来要量化的问题。
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