黑洞會永遠存在嗎？ “霍金輻射”理論：黑洞逐漸萎縮甚至消失

導語：黑洞是一種很特別的天體，任何物體只要靠近黑洞便會如同跌入萬丈深淵中。將你撕得粉身碎骨，如同蒸發了一般不翼而飛。那麼有不少人疑惑 黑洞會永遠存在嗎?對此 “霍金輻射”理論表明，黑洞逐漸萎縮甚至消失。研究人員將霍金輻射理論進行研究得出相關結論。感興趣的朋友不妨閱讀以下關於黑洞的資訊吧。

40年多前，英國著名物理學家史蒂芬-霍金提出了所謂的“霍金輻射”理論，即黑洞因為輻射而逐漸萎縮變小直至消失。

“霍金輻射”理論認為：黑洞不會永遠存在，沒有完全黑暗

長期以來，科學家們一直認為，當一個黑洞死亡時，其內部的一切事物也都將隨之消亡。“霍金輻射”理論認為，黑洞應該有能力產生熱量並釋放亞原子粒子，直到它們能量完全耗盡，這一過程就是所謂的“霍金輻射”。霍金還指出，黑洞並不是完全黑暗的，它們也不會永遠存在。

在1974年的宣告中，霍金解釋了黑洞周圍的強大引力場是如何對粒子與反粒子之間配對的形成產生影響的，就像量子理論中真空中時時發生的情形那樣。如果粒子恰好形成於黑洞表面外側，那麼粒子對中正粒子就有可能逃離。在觀測中，它們可能是以熱輻射的形式從黑洞發射出來。同時，反粒子則跌入黑洞之中。通過這種方式，黑洞逐漸損失質量。

計算機模擬實驗：黑洞會逐漸萎縮

去年，以色列理工學院物理學家傑夫-斯坦豪爾在實驗室中再造了黑洞環境，用於研究粒子在黑洞邊界的行為。這個邊界其實就相當於黑洞表面。在實驗中，斯坦豪爾發現形成聲波的能量確實會從黑洞中洩露出來。這與霍金的預言相一致。近期，美國密歇根州立大學天文與物理學家克里斯-阿達米帶領研究團隊提出了一項新理論。根據這種新理論，他們可以對黑洞相當長的生命週期進行深入研究。研究人員認為，黑洞表面後方的各種資訊及所有事物都不是立即消失，而是在黑洞蒸發的後期慢慢洩露出去。他們將霍金輻射理論與數學工具及高效能運算機結合起來建立一個模型，用於顯示各種資訊進出黑洞時的情形。

“霍金輻射”理論認為，黑洞應該有能力產生熱量並釋放亞原子粒子，直到它們能量完全耗盡，這一過程就是所謂的“霍金輻射”。

模擬與計算結果表明，一切都慢慢消失了。這一現象違背了物理學定律，許多關於黑洞蒸發的矛盾現象無法得以解釋。阿達米表示，“這一問題從來沒有得到解決，因為霍金的計算結果無法驗證霍金輻射的效果。物理學家假設，隨著霍金輻射帶走黑洞所有的質量，黑洞會逐漸萎縮。但是，沒有人能夠通過數學計算來驗證這一理論。”

黑洞與“霍金輻射”之間是相互的

長期以來，人們一直認為當黑洞萎縮到最小化時，其內部的一切事物都將消亡，因此所有的量子資訊不可能隱藏於黑洞表面之後。阿達米等人的研究成果對這一傳統觀點提出了挑戰。但是，阿達米和斯坦豪爾等人沒有提出量子引力理論，他們只是採用霍金的理論。這樣，他們就可以全面理解黑洞究竟是如何與霍金輻射互動的。

阿達米解釋說，“為了完成這項計算，我們不得不猜測黑洞是如何與自己周圍的霍金輻射場互動的。這是因為目前還沒有能夠解釋這種互動行為的量子引力理論。然而，實驗證明我們做出了一個很好的猜測，因為在固定、不可變的黑洞界限中我們的模型與霍金理論相一致。”阿達米研究團隊成員、渥太華大學科學家卡米爾-布拉德勒表示，“當然，我們的模型僅僅是一個模型。但是，我們能夠證明黑洞與霍金輻射之間的任何量子互動都非常有可能與我們的模型具有同樣的屬性。”