第17章 黑洞不是这么黑的(2)[第2页/共4页]

因为太初黑洞是如此奇怪，仿佛不太能够存在一个近到我们能够将其当作一个伶仃的伽马射线源来察看的黑洞。但是因为引力会将太初黑洞往任何物体处拉近，以是它们在星系内里和四周应当会更稠密很多。固然伽马射线背景奉告我们，均匀每立方光年不成能有多于300个太初黑洞，但它并没有奉告我们，太初黑洞在我们星系中有多么遍及。比方讲，如果它们的密度比这个遍及100万倍，则分开我们比来的黑洞能够约莫在10亿千米远，或者约莫是已知的最远的行星――冥王星那么远。在这个间隔上去探测黑洞恒定的辐射，即便其功率为1万兆瓦，还是非常困难的。为了观察到一个太初黑洞，人们必须在公道的时候间隔里，比方一礼拜，从同方向检测到几个伽马射线量子。不然，它们仅能够是背景的一部分。因为伽马射线有非常高的频次，从普朗克量子道理得知，每一伽马射线量子都具有非常高的能量，如许乃至辐射1万兆瓦都不需求很多量子。而要观察到从冥王星这么远来的这些希少的粒子，需求一个比任何迄今已经制作的更大的伽马射线探测器。何况，因为伽马射线不能穿透大气层，此探测器必须安排到太空。

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。

另有，黑洞的质量越小，其温度就越高。如许，跟着黑洞丧失质量，它的温度和发射率增加，因此它的质量丧失得更快。当黑洞的质量最后变得极小时会产生甚么，人们并不很清楚。但是最公道的猜想是，它终究将会在一次庞大的，相称于几百万颗氢弹爆炸的辐射暴中消逝殆尽。

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。