黑洞为什么会蒸发？

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黑洞辐射就是霍金辐射，不过这并不是霍金的成名作，霍金的成名作当然是《时间简史》，不过霍金辐射却是霍金走向伟大之途的里程碑，如果没有霍金辐射，恐怕霍金就真是流量明星了，有了霍金辐射，他就可以跻身物理界的名人堂。
还是从头说吧。
黑洞起源

说起黑洞起源，第一个想起的肯定是爱因斯坦，可是还真不是他，黑洞起源居然是牛顿，说起来有点难以理解，是吧？不过萌芽还真在爵爷那里。
1793年，剑桥大学学监米歇尔指出，根据万有引力定律，可能存在一种星体，其引力大到光都不能逃逸。这个想法是不是有点耳熟啊，连光都不能逃逸的星体，那肯定是看不到了啊，这就是黑洞啊。看来剑桥大学的学监不只是行政管理人员，还得是科学家。
拉普拉斯，就是他提出了拉普拉斯魔，此公不是凡人，他有个学生叫拿破仑，没错，就是法国皇帝拿破仑，所以说拉普拉斯就是帝师啊。他也认同这一观点，并且更进一步，计算出这种天体的半径，就是拉普拉斯半径，只要天体超过拉普拉斯半径，任何物体都不能逃逸，包括光。
这就是黑洞的萌芽，当然，这种观点是错误的，因为牛顿力学并不适用于大引力情况，在拉普拉斯半径下，已经不能用牛顿力学来计算了，那得爱因斯坦出马了。
黑洞之殇

爱因斯坦终于战胜了希尔伯特，算是保住了广义相对论的发明权，不过爱神也很苦恼，虽然写出了场方程，但是却解不出来，所以说爱神排名在牛顿爵爷之下，并不委屈。对于爵爷来说，数学就是个工具，为了建立牛顿力学，干脆创造出微积分来，更不可能存在爵爷解不出来的数学题。
爱神解不出来，并不代表别人解不出来，史瓦西就能解出来。在广义相对论发表一年后，史瓦西就得出了一个精确解，爱因斯坦赞叹道“我没料到有人会在这么短时间内给出这样的精确解。” 这还不算神奇，最神奇的是史瓦西是在硝烟弥漫的战壕里得出精确解的。因为彼时正是一战期间，史瓦西和薛定谔一样都走上了战场。
只是史瓦西却没有薛定谔的运气，薛定谔在战争期间复习了相对论，而史瓦西却因病死在了前线，甚至史瓦西都没有看到论文发表，论文发表时他已经去世了。
在史瓦西的精确解中就预言了黑洞，而且史瓦西还给出了黑洞的最小半径，就是史瓦西半径，有意思的是，史瓦西半径基本和拉普拉斯半径相同，这难道就是所谓的异曲同工殊途同归？
至此，黑洞才撩起了神秘的面纱，不过仍是犹抱琵琶半遮面，这还离黑洞很远。
史瓦西自己就不承认黑洞，爱因斯坦也不承认，还有爱丁顿，号称是“全世界懂相对论两个半人之一”的爱丁顿爵士也不承认，黑洞还没有出生，就被自己的亲妈后妈们差点掐死在襁褓之中，这方面爱丁顿爵士的表现最为抢眼。
1930年，印度学生钱德拉塞卡在前往英国留学途中，得到了一个神奇的结论，在质量大于1.44倍的太阳的恒星将不能变成白矮星，最后将坍缩成黑洞，这就是著名的钱德拉塞卡极限，可是就在他宣读自己论文的时候，爱丁顿爵士冲上了讲台，把他的论文撕得粉碎。屠龙的少年就这样变成了巨龙，爱丁顿这一撕就把黑洞理论压制了三十年。
为了黑洞，死了一个天才史瓦西，钱德拉塞卡被当众打脸，看来黑洞真黑。
物理学家都是老司机

1939年，后来成为“原子弹之父”的奥本海默指出根据广义相对论，质量足够大的恒星，最后会塌缩成一个光都无法逃逸的天体。但二战的爆发，打断了奥本海默研究的进程。
惠勒本来是反对奥本海默的想法的，可是后来却成了这种想法的拥趸。1969年，在一次会议上，惠勒灵机一动，创造了形象的“黑洞”一词，从此后，黑洞才第一次出现在了人们面前，不过，这个词也表现了物理学家的恶趣味。
不过，物理学家的恶趣味还不止于此。1971年，霍金证明了黑洞的视界线会随着时间而扩张，同年，和布兰登.卡特共同提出了“无毛黑洞”，指出黑洞除了质量、电荷和角动量之外再无差别。看来，物理学家开起车来那可是非同凡响。
霍金终于揭开了黑洞的面纱。
黑洞之熵

如果仅仅到此，霍金还称不上伟大，此时他所有的研究都是站在了前人的肩膀之上，还是在爱因斯坦的脚下盘桓，所有的研究都没有考虑量子力学，都只是广义相对论的拓展与解释。
1972年，以色列物理学家贝肯斯坦提出了黑洞熵的概念，大意是如果把一个物体扔进黑洞，那么随着这个物体进入黑洞，物体的熵也会进入黑洞，由于黑洞是完全封闭的，也就得不到关于这个物体熵的任何信息，这就意味着熵凭空消失了，这是不符合热力学第二定律的，所以黑洞一定有黑洞熵。
霍金最初是反对这个观点的，但是他很快意识到这是一个宝藏，不过要和量子力学结合起来。就可以证明黑洞不但有熵，而且有温度。既然有温度，那么黑洞就会产生热辐射，这就是霍金辐射，有了热辐射，黑洞就不再是绝对黑的，是可以辐射能量和信息的，黑洞就应该叫灰洞了。
根据海森堡的不确定性原理，在“真空”中，会凭空产生一对虚粒子，但是这对虚粒子又会立刻消失，因为要保持能量守恒，可是要是这对虚粒子产生在黑洞附近，而且有一个虚粒子被黑洞吸收了进去，那一个虚粒子就获得了能量，可以逃逸到无限远处，从外面观察就好像黑洞辐射出了一个粒子一样。
霍金辐射被认为是霍金最重要的成就，霍金辐射把相对论和量子力学结合了起来，从此以后，霍金就不仅仅在爱因斯坦脚下，而是可以和爱因斯坦玻尔坐而论道了。

wxfjamdc

详细的计算我也不懂，但是定性的理解我应该没有错。我尝试用尽可能简单的方式给你解释一下。
首先，你对正反物质有误解，无论物质还是反物质，都具有正的质量和正的能量。
因为量子力学不确定性原理，真空能量并不是始终为0，而是在随机涨落，他们就是虚粒子的能量来源。假如真空中随机涨落的能量为2E，产生一对粒子，一个正粒子，一个反粒子，他们都具有正的质量E，随后湮灭变成两个光子，两个光子也具有能量2E，但是在极短的时间内，这些能量又会消失。
这些能量是凭空产生的，但是必须在极短的时间变为0，能量的存在时间满足你贴的公式。你可以理解认为这一部分能量是从真空本身借来的，然后必须还回去。为什么叫虚粒子？因为他们存在时间极短，不能被测量到。虚粒子和正反物质是互不相干的两个概念。
回到黑洞附近，假如两个虚粒子各携带能量为E，其中一个粒子落入黑洞，另一个粒子逃向宇宙，这个时候整个系统就多出来2E的能量，这些能量是从真空“借”来的，必须还回去，所以黑洞吃掉一个能量为E的粒子后，必须马上向真空补偿2E的能量。相对来说，黑洞外能量增加了E，黑洞能量减少了E。

ejinjing

这还涉及到在Horizen的时空坐标问题. 比如Schwarzschild时空坐标在horizon附近是不成立的, 然后需要选取一个新的坐标. Intuitively, 就是外界看的时间坐标在horizon附近被换成空间坐标了.


恕我愚钝, 在不引用公式的情况下不能给出更准确的推导了.

jackol007

应该写成霍金预言。
到底有无虚粒子，不知道；到底有哪个黑洞崩塌了，没见过。
所以，科学家说的，不管有无道理，那就是真理；小屁民说的，就是民科（歪理邪说）。
唯一能证实的是：黑洞向外辐射引力会消耗自身能量。有同学说了，不是黑洞能锁住一切吗，怎么引力从黑洞中跑了出来？对呀，光子都不可以，引力子跑的不可能比光子还快，怎么从黑洞中跑了出来，奇了怪了，你们谁知道说说呗！

conanwchen2

正电子是反粒子，估计你把概念混淆了。权且理解你说的正电子就是正粒子吧，所以你这句话的原意应该是问黑洞里增加的是反粒子，那么反粒子增加的结果是黑洞质量减少，也是蒸发。