第17章 黑洞不是这么黑的(2)[第1页/共4页]

辐射出去的正能量会被落入黑洞的负能粒子流均衡。

黑洞辐射的存在仿佛意味着，引力坍缩不像我们曾经以为的那样是终究的、不成逆转的。如果一个航天员落到黑洞中去，黑洞的质量将增加，但是终究这分外质量的等效能量将会以辐射的情势回到宇宙中去。如许，此航天员在某种意义上被“再循环”了。但是，这是一种非常不幸的不朽，因为当航天员在黑洞里被扯开时，他的任何小我的时候的观点几近必定都达到了起点！乃至终究从黑洞辐射出来的粒子的种类，普通来讲都和构成这航天员的分歧：这航天员所遗留下来的独一特性是他的质量或能量。

如许，即便我们还不能找到一个太初黑洞，大师相称遍及地同意，如果找到的话，它必须正在发射出大量的伽马射线和X射线。

遵循爱因斯坦方程E=mc2（E是能量，m是质量，c为光速），能量和质量成反比。是以，往黑洞去的负能量流减小它的质量。跟着黑洞丧失质量，它的事件视界面积变得更小，但是它发射出的辐射的熵过量地赔偿了黑洞的熵的减少，以是第二定律从未被违背过。

黑洞辐射的思惟是这类预言的第一例，它以根基的体例依靠于本世纪两个巨大实际，即广义相对论和量子力学。因为它颠覆了已有的观点，以是一开端就引发了很多反对：“黑洞如何能辐射东西？”当我在牛津四周的卢瑟福一阿普顿尝试室的一次集会上，第一次宣布我的计算成果时，遭到了遍及质疑。我报告结束后，集会主席伦敦国王学院的约翰・泰勒宣布这统统都是毫偶然义的。他乃至为此还写了一篇论文。但是，终究包含约翰・泰勒在内的大部分人都得出结论：如果我们关于广义相对论和量子力学的其他看法是精确的，那么黑洞必须像热体那样辐射。

因为能量不能无中生有，以是粒子反粒子对中的一个朋友具有正能量，而另一个具有负能量。因为在普通环境下实粒子老是具有正能量，以是具有负能量的那一个粒子必定是短折的虚粒子。是以，它必须找到它的朋友并与之相互泯没。但是，因为实粒子要破钞能量抵当大质量物体的引力吸引才气将其推到远处，一颗实粒子的能量在靠近大质量物体时比在阔别时更小。普通环境下，这粒子的能量仍然是正的。但是黑洞里的引力是如此之强，乃至在那边实粒子的能量都可以是负的。是以，如果存在黑洞，带有负能量的虚粒子落到黑洞里能够变成实粒子或实反粒子。这类景象下，它不再需求和它的朋友相互泯没了。它被丢弃的朋友也能够落到黑洞中去。或者因为它具有正能量，也能够作为实粒子或实反粒子从黑洞的邻近逃脱 。对于一个远处的察看者而言，它就显得是从黑洞发射出来的粒子一样。黑洞越小，负能粒子在变成实粒子之前必须走的间隔越短，如许黑洞发射率和表观温度也就越大。

但是即便到了当时候，它的温度是如此之低，乃至于要用100亿亿亿亿亿亿亿亿年（1前面跟66个0）才全数蒸发完。这比宇宙的春秋长很多了，宇宙的春秋约莫只要100至200亿年（1或2前面跟10个0）。另一方面，正如第六章提及的，在宇宙的极初期阶段存在因为无规性引发的坍缩而构成的质量极小的太初黑洞。如许的小黑洞会有高很多的温度，并以大很多的速率收回辐射。具有10亿吨初始质量的太初黑洞的寿命大抵和宇宙的春秋不异。初始质量比这小的太初黑洞应当已蒸发结束，但那些比这稍大的黑洞仍在辐射出X射线以及伽马射线。这些X射线和伽马射线像光波，只是波是非很多。如许的黑洞几近不配这黑的外号：它们实际上是白热的，正以约莫1万兆瓦的功率发射能量。