黑洞终极命运:或随时间蒸发殆尽(2)
时间:2019-04-11 03:09 来源:百度新闻 作者:晨子 点击:次
其实,早在此前的2015年3月,霍金就对黑洞理论进行了修改,宣称黑洞实际上是“灰色的”。新“灰洞”理论称,物质和能量被黑洞困住一段时间后,又会被重新释放到宇宙中。霍金还指出,黑洞并非“永恒的牢笼”,某些信息会以不同的形式释放出来。 之后,霍金同哈佛大学的安德鲁·施特勒明格、剑桥大学的马尔科姆·佩里提出了新理论:让信息逃逸的黑洞裂口由“柔软的带电毛发”组成,它们是位于事件视界的光子和引力子组成的粒子,这些能量极低甚至为零的粒子能捕获并存储落入黑洞的粒子的信息,就像人的鼻毛能捕获灰尘一样。这意味着,尽管落入黑洞的粒子可能已“有去无回”,但部分信息存储在这些“柔软毛发内”,持续在黑洞边界逡巡。 霍金解释说:“我认为,信息不像大多数人以为的那样被存储在黑洞内部,而是被存储在事件视界。进入黑洞的粒子的信息确实返回到空间了,但采用一种混沌且无用的形式。返回的信息与烧焦的百科全书差不多,从理论上来说,信息并没有丢失,但很难进行翻译和破译。” 黑洞终极命运:或随时间蒸发殆尽 1973年霍金在弯曲时空量子场论的研究中发现,原来“黑洞不黑”!原本经典理论上“一毛不拔”的黑洞,在黑洞量子力学中也可以通过一定的机制发射黑体辐射,这就是霍金辐射! 尽管霍金的这一想法刚提出时受到了普遍的质疑,但后来,大部分科学家得出结论称:如果我们关于广义相对论和量子力学的其他观念是正确的,那么黑洞必须像热体那样发射粒子和辐射。 但我们又知道,任何东西都不能从黑洞的事件视界之内逃逸出来,黑洞怎么可能发射粒子呢?量子理论给我们的回答是,粒子不是从黑洞里面出来的,而是从紧靠黑洞事件视界之外的“空虚的”空间来的。 霍金在《时间简史》中解释称,“空虚的”空间充满虚粒子—反虚粒子对。它们一同创生,彼此分离,然后再回到一起并且湮灭。如果黑洞存在,带有负能量的虚粒子落到黑洞里可能会变成实粒子或者反实粒子。这种情形下,它不再需要和它的伴侣相互湮灭了。它被抛弃的伴侣可以落到黑洞中去。或者由于它具有正能量,也可以作为实粒子或反实粒子从黑洞的邻近逃走。 而且,黑洞的质量越小,其温度就越高。这样,随着黑洞损失质量,它的温度和发射率增加,导致其质量损失得更快。因此,小质量的黑洞,霍金辐射强,它们蒸发速度快,一个质量为1015克的黑洞被蒸发掉所需的时间与宇宙的年龄相仿。 由于逃离黑洞的辐射过于捉摸不定,因此“霍金辐射”很难得以证实。不过,据国外媒体2016年4月底报道,来自美国和以色列的两个独立研究团队称,他们发现了足以支持“霍金辐射”理论的明确证据,但相关研究仍有待进一步证实。 (责任编辑:admin) |