史蒂芬霍金称黑洞并不黑 黑洞并非一直索取 有时还会蒸散 真的假的？

華大夫

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。黑洞的引力很大，所在视界内连光速都无法逃离。所以在众人眼中，黑洞就是只懂索取、不懂回报的坏东西。

但是著名物理学家史蒂芬霍金曾提到一个津津乐道的理论，该理论推翻了黑洞这种邪恶特性，它认为黑洞好像不是十分黑！相反，它们会轻微地发出“史蒂芬霍金辐射”之光。（该辐射包括）有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。只是暂未被观测到过。

所谓史蒂芬霍金辐射，是指应该会有一些粒子从黑洞的事件视界辐射出来，简单来说，黑洞不只索取，还会会放出黑体辐射,不过，这并不是因为该辐射的速度已经超过光速，摆脱了黑洞视界的引力。史蒂芬霍金提出该理论的基础是在“真空”的宇宙中，根据海森堡不确定性原理，会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。因此在黑洞外产生的虚粒子对，其中一个被吸引进去，而另一个逃逸的情况。如果是这样，那个逃逸的粒子获得了能量，也不需要跟其相反的粒子湮灭，可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。

并且史蒂芬霍金还认为，如果一个黑洞的质量是一个M（一个太阳质量，常作为度量天体质量的单位），它将只能发出6×10-8开尔文的“体温”。所以只有很小的黑洞的辐射才会比较显著。特别地，这种效应在理论上是很有趣的，致力于此的学者们已经花费了大量的精力去理解量子理论如何与引力结合在一起，其后果是什么。最富戏剧性的是：一个孤立的、不吸收任何物质的黑洞会慢慢辐射其质量；开始很慢，但越来越快。但是由于它是向外带去能量，所以它是吸收了一部分黑洞的能量，黑洞的质量也会渐渐变小，消失；它也向外带去信息，所以不违反信息定律。最后，在其灭亡的一瞬间将象原子弹爆炸那样放出耀眼的光芒。然而一个质量为一个M的黑洞的全部寿命为1071M 3秒，人类的时间相对于它来说太渺小了！

虽然该理论尚未被证实，不过，早在2010年，意大利米兰大学的科学家佛朗哥·贝乔诺及其同事组成的团队宣称，他们在实验室中创建的“某类现象”，应该就是科学界一直未曾观测到的“史蒂芬霍金辐射”。贝乔诺及同事为了建造出“史蒂芬霍金辐射”，在实验装置中向透明的石英玻璃样本发射了超短（1皮秒）的激光脉冲，产生的折射率分布（RIP）展现出一个“视界线”（一个天文学中黑洞的边界），在此边界以内的光无法逃离。之后，由成像镜头以90度收集其辐射光子，然后发送到分光仪以及电荷耦合摄像机中。研究人员解释说，此方式可强烈抑制或消除其他类型的辐射，如切伦科夫状辐射、四波混频、自相位调制、荧光等等。最终，观察到的光子辐射迹象让他们相信，这是一个由模拟“视界线”催生的“史蒂芬霍金辐射”。这很可能是人们首次观察到的“史蒂芬霍金辐射”迹象。紧接着在2011年，新西兰维多利亚大学科研人员发现，宇宙中许多物体都能发出史蒂芬霍金辐射，史蒂芬霍金辐射比预想的更普遍，因此可以通过研究史蒂芬霍金辐射来了解黑洞寿终时刻的情形。

黑洞史蒂芬霍金辐射是理论物理学科的一个重要发现。它的出现是广义相对论、量子力学和热力学有机结合的产物。经过30多年的研究，在理论上人们不再怀疑它的正确性，但是实验上至今尚没对这个理论给予验证。或许在未来，这个理论终究被证实，那一天应该不会太遥远。

本文选自：今日头条
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