这可以算是一个“死后遗言”的跟进问题:阿尔伯特·爱因斯坦曾认为黑洞只能增长。斯蒂芬·霍金则推测它们会衰减。在多位科学家 发表支持霍金一方的论文 后,好奇的头脑们想知道,宇宙本身将在多久之后完全消失。
根据《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上的一篇 文章,答案是“1”后面跟着 78 个零,再加上“年”。这比一些早期估计的“1”后面跟 1100 个零和“年”要快得多,但仍然是极其极其漫长的时间。
黑洞会蒸发吗?
得出这个较小数字的过程听起来像是一个笑话的开头:“一位黑洞专家、一位量子物理学家和一位数学家走进一家酒吧,然后发生了什么?”
来自荷兰奈梅亨拉德堡德大学的三位科学家最初在 2023 年的论文中支持霍金的观点。1975 年,霍金反驳了爱因斯坦的观点,称粒子和辐射可以逃离黑洞。
这个过程是这样的:想象在黑洞边缘形成了两个短暂的粒子。在它们合并成一个整体之前,一个粒子被吸入黑洞,而另一个粒子则逃逸。这种“霍金辐射”的结果是黑洞会缓慢衰减成粒子和辐射。
2023 年,黑洞专家 Heino Falcke、量子物理学家 Michael Wondrak 和数学家 Walter van Suijlekom 表明,这个过程不仅适用于黑洞,也适用于任何具有引力场的巨大物体,包括中子星。
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蒸发时间
尽管研究人员确定任何巨大物体的蒸发都取决于其密度,但他们在计算中发现了一些奇特的现象。进一步的计算表明,物体的蒸发时间仅取决于其密度。
例如,他们计算出,一颗中子星和一颗恒星级黑洞大约需要相同的时间(1 后面跟着 67 个零,再加上年)才能消失殆尽。这个令人惊讶的答案很可能是两种相互竞争的力量在起作用的结果。尽管黑洞的引力场更强,但它们也缺乏表面。
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月球和人类的蒸发
研究人员还计算了月球和人类通过类似霍金辐射蒸发所需的时间。答案是多少?1 后面跟着 90 个零,再加上年。研究人员指出,除了类似霍金辐射的过程外,可能还有其他过程在起作用。
尽管进行此类计算带有一些玩笑的成分,但其中也包含着严肃的内涵。
van Suijlekom 在一份 新闻稿 中表示:“通过提出这类问题并审视极端情况,我们希望更好地理解该理论,并可能有一天揭开霍金辐射的奥秘。”
文章来源
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《物理评论快报》。 引力对产生和黑洞蒸发
《宇宙学与天体粒子物理学杂志》。 引力对产生作用下恒星残骸寿命的上限














