理論物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種被稱為"拓?fù)涔伦?quot;的新時(shí)空結(jié)構(gòu)。對于遠(yuǎn)方的觀察者來說，這些結(jié)構(gòu)類似于黑洞，實(shí)際上是宇宙結(jié)構(gòu)中的缺陷，缺乏一個(gè)事件視界。這一發(fā)現(xiàn)有可能有助于驗(yàn)證弦理論，盡管到目前為止它仍未得到證實(shí)。

一個(gè)理論物理學(xué)家小組在時(shí)空中發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的結(jié)構(gòu)，在外部觀察者看來，這種結(jié)構(gòu)完全像一個(gè)黑洞，但仔細(xì)觀察卻又是另一回事：它們將是宇宙結(jié)構(gòu)中的缺陷。

愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測了黑洞的存在，黑洞是在巨型恒星坍縮時(shí)形成的。但同樣的理論預(yù)測，它們的中心是奇點(diǎn)，是無限密度的點(diǎn)。由于我們知道無限密度不可能在宇宙中實(shí)際發(fā)生，我們認(rèn)為這表明愛因斯坦的理論是不完整的。但經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的尋找延伸，我們還沒有確認(rèn)一個(gè)更好的引力理論。

但我們確實(shí)有一系列候選者，這其中包括弦理論。在弦理論中，宇宙的所有粒子實(shí)際上是弦的微觀振動(dòng)環(huán)。為了支持我們在宇宙中觀察到的各種各樣的粒子和力量，這些弦不可能只是在我們的三個(gè)空間維度中振動(dòng)。相反，必須有額外的空間維度，這些維度在自己身上蜷縮成流形，小到可以逃避日常的注意和實(shí)驗(yàn)。

時(shí)空中的這種奇異結(jié)構(gòu)給了一個(gè)研究小組他們所需要的工具來識(shí)別一類新的物體，他們稱之為拓?fù)涔伦?。在他們的分析中，他們發(fā)現(xiàn)，這些拓?fù)涔伦邮菚r(shí)空本身的穩(wěn)定缺陷。它們的存在不需要物質(zhì)或其他力量--它們對時(shí)空結(jié)構(gòu)來說就像冰上的裂縫一樣自然。

研究人員通過檢查通過它們附近的光的行為來研究這些孤子。因?yàn)樗鼈兪菢O端時(shí)空的物體，所以它們會(huì)彎曲周圍的空間和時(shí)間，從而影響到光的路徑。對于一個(gè)遙遠(yuǎn)的觀察者來說，這些孤子會(huì)像我們預(yù)測的黑洞那樣出現(xiàn)。它們會(huì)有陰影、光環(huán)，等等。從事件地平線望遠(yuǎn)鏡得到的圖像和探測到的引力波特征都會(huì)表現(xiàn)得一樣。

只有當(dāng)你靠近時(shí)，你才會(huì)意識(shí)到你看到的不是一個(gè)黑洞。黑洞的關(guān)鍵特征之一是它的事件視界，這是一個(gè)假想的表面，如果你穿過它，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己無法逃脫。因?yàn)橥負(fù)涔伦硬皇瞧纥c(diǎn)，所以沒有事件視界的特征。因此，假設(shè)你能在這次相遇中幸存下來，原則上你可以走到一個(gè)孤子面前，把它握在手里。

這些拓?fù)涔伦邮橇钊穗y以置信的假設(shè)對象，基于我們對弦理論的理解，而弦理論尚未被證明是我們對物理學(xué)理解的一個(gè)可行的更新。然而，這些奇異的物體可以作為重要的測試研究。如果研究人員能夠發(fā)現(xiàn)拓?fù)涔伦雍蛡鹘y(tǒng)黑洞之間的重要觀測差異，這可能為找到測試弦理論本身的方法鋪平道路。