伴隨著黑洞的蒸發(fā),黑洞的質(zhì)量終將會越來越小,最終將無法維持,這時候黑洞會發(fā)生一場大爆炸?,F(xiàn)在,沒法知道哪種說法是真的,而且我們連黑洞是否真的會蒸發(fā)都并不清楚,只不過,在理論上黑洞蒸發(fā)的可能性極大,現(xiàn)在只差實驗證據(jù),多數(shù)天文學家相信,如果黑洞質(zhì)量縮小到一定程度,它將會在一次大爆炸中灰飛煙滅,但少數(shù)人相信,當黑洞質(zhì)量小到一定程度,那么黑洞蒸發(fā)將會停止,這意味著它們依然會以黑洞的形式繼續(xù)存在下去。
1、黑洞引力那么大為什么還有蒸發(fā)?
因為黑洞也有溫度,有溫度的物體就會有輻射我們都知道,黑洞很可怕。巨大的引力使光都無法逃離,這么強大的天體怎么會蒸發(fā)呢?這的確匪夷所思,就連科學家們此前也都認為黑洞只吸不吐,就像我國神話中傳說的饕餮獸一樣,其實這也是霍金無意中發(fā)現(xiàn)的。據(jù)說是霍金有一天正慢慢爬上床,突然想到黑洞應(yīng)該是有溫度的,有溫度就會有輻射,
于是他提出了“黑洞蒸發(fā)論”。這里所說的“蒸發(fā)”,與我們在生活中看到的植物蒸騰,大海蒸發(fā),蒸饅頭冒出的騰騰熱氣完全兩碼事,借助相對論和量子力學有結(jié)合的部分,通過計算得到一個答案:黑洞有熵,也有溫度。以三個太陽質(zhì)量的黑洞為例,其溫度約為10的負8次方開爾文,那么有溫度就會有輻射,這就是所謂的“霍金輻射”。
根據(jù)量子場論,真空可以憑空產(chǎn)生一對正反粒子,正常情況下,它們會相撞在一起相互湮滅,可是如果有一對粒子正好產(chǎn)生于黑洞邊緣,那就可能一個粒子掉進黑洞,一個粒子在黑洞外面。那個進入黑洞的粒子再也出不來,那么黑洞外面的粒子就只好去流浪,結(jié)果就好像宇宙中多了一個粒子,代價是黑洞少了一個粒子,相當于黑洞蒸發(fā)了一個粒子。
2、既然黑洞無比堅硬,那么為什么還會蒸發(fā)?
原創(chuàng)思想,霍金繼承了愛因斯坦的衣缽,所以也繼承了愛氏的致命錯誤,首當其沖的就是E=MC2,天文觀測確信無疑的說明,物質(zhì)是不能轉(zhuǎn)換為能量的,物質(zhì)在釋放完能量之后,大的恒星和星系一定會坍縮成為黑洞(正確的稱呼是:質(zhì)量奇點),而且質(zhì)量劇增,所以,質(zhì)量奇點就是質(zhì)量的終極形態(tài),絕不可以再轉(zhuǎn)換為能量,因為宇宙必須有質(zhì)量和能量一對冤家對頭,宇宙才能夠永恒地運行下去。
3、黑洞蒸發(fā),意味著質(zhì)量減小,是不是意味著不再是黑洞?那么又變成了什么?
準確的說,目前對于這個問題還沒有確切的答案,但是,多數(shù)天文學家相信,如果黑洞質(zhì)量縮小到一定程度,它將會在一次大爆炸中灰飛煙滅,但少數(shù)人相信,當黑洞質(zhì)量小到一定程度,那么黑洞蒸發(fā)將會停止,這意味著它們依然會以黑洞的形式繼續(xù)存在下去。現(xiàn)在,沒法知道哪種說法是真的,而且我們連黑洞是否真的會蒸發(fā)都并不清楚,只不過,在理論上說,黑洞蒸發(fā)的可能性極大,現(xiàn)在只差實驗證據(jù),
圖示:黑洞蒸發(fā),是著名理論物理學家霍金的關(guān)鍵科學貢獻,但該理論尚未得到實驗證明。量子漲落與黑洞蒸發(fā)著名物理學家霍金把量子世界中的量子漲落(真空能),應(yīng)用到黑洞附近的空間中,他指出如果量子漲落是真實存在的物理現(xiàn)象,那么這就意味著黑洞將不可避免地會失去質(zhì)量,這種失去質(zhì)量的奇妙過程,被形象化地類比為黑洞蒸發(fā),
伴隨著黑洞的蒸發(fā),黑洞的質(zhì)量終將會越來越小,最終將無法維持,這時候黑洞會發(fā)生一場大爆炸。理論上,我們可以通過檢測這樣的大爆炸來驗證霍金的黑洞蒸發(fā)假說是否正確,但遺憾的是普通黑洞的黑洞蒸發(fā)速度實在太慢了,擁有太陽質(zhì)量的黑洞在不吸收外來物質(zhì)繼續(xù)增長的情況下,僅僅依靠霍金蒸發(fā),那么需要10^64年的時間,才會蒸發(fā)到無法繼續(xù)維持的程度,這是一個長得無法想象的時間,是萬億年的萬億年的萬億年的萬億年......萬億年,
圖示:霍金輻射,依賴的是隨機出現(xiàn)的粒子-反粒子對,這是量子理論預(yù)言的在真空中會隨機出現(xiàn)的現(xiàn)象,當這種現(xiàn)象發(fā)生在黑洞邊緣時,就有可能讓其中一個粒子進入黑洞中,另一個粒子則逃逸到宇宙中去,按照質(zhì)量守恒原則,這意味著黑洞將會因此喪失質(zhì)量,才能維持宇宙的總質(zhì)量守恒。這種現(xiàn)象因此也被形象的稱為黑洞蒸發(fā),尋找原始黑洞爆炸的光芒,驗證霍金輻射假說現(xiàn)在的黑洞都源自超大質(zhì)量恒星在生命的末期的大爆炸,它們的初始質(zhì)量就很大,通常都在一個太陽質(zhì)量以上(2*10^30千克)。