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  • 1 # 刺頭小李

    從理論分析與推導的結果看,它的確會存在,因此才被正式命名為”霍金輻射”。但霍金的黑洞熵公式可以計算出黑洞的溫度,質量越大、溫度越低。拿人類已知的最小質量恆星級黑洞來具體計算,溫度只比絕對零度高一點點。而當今的宇宙中微波背景輻射CMB的溫度約2.7K,所以當今我們不可能觀測到霍金輻射。基普.索恩很早就明確地指出了這一點。

    但在宇宙的最初期,或高能粒子對撞機中有可能產生粒子級黑洞,按照霍金輻射計算,它們將瞬間蒸發,轉化為伽瑪射線,這是目前能驗證霍金輻射的唯一方式。但至今尚未能觀測到。

  • 2 # j菸嘴

    霍金輻射基於奇點一說!能在時空中整成一維的奇點如果真的可以出現!換句話說宇宙時空中應該也會出現五六七維時空存在!

  • 3 # 科學與視界

    霍金輻射可以說是霍金最重要的科學成就了,也是霍金科學成就裡唯一一個諾貝爾獎級別的成就。這個成就還只是理論,沒有得到實驗驗證,驗證它實在是太困難了。

    現代物理學的兩大支柱分別是相對論和量子力學,相對論是描述大尺度空間的物體運動規律,而量子力學描述的是微觀尺度的粒子運動規律。在大多數時候,它們都是各管各的事,但在黑洞面前,則需要將兩種理論結合起來才能夠描述在黑洞那裡發生的一些事情。

    圖:黑洞

    黑洞一直被認為是一個只吃不吐的貔貅,所有的資訊(能量、質量)進入黑洞後就永遠的消失在這個宇宙之中了。這就會產生一個悖論:宇宙的熵總是增加的,如果將一個熊熊燃燒的物體(含有大量的熵)丟進黑洞裡,黑洞會將這些熵消滅掉嗎?如果沒有消滅掉,那麼黑洞就會含有大量的熵,它就會向外輻射能量,這就說明黑洞並不是一個貔貅。

    在上世紀70年代,霍金將量子力學和相對論結合在一起,讓人們認識到黑洞真的會向外輻射能量。

    由於量子力學的不確定原理表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。如果存在真正的“真空”,就相當於位置和動量同時被確定了,但這就違背了不確定性原理。

    所以,即使在真空中也會隨機產生成對的虛粒子,它們在出現的同時就相互湮滅了,這個過程中沒有質量產生。但在黑洞的視界附近出現時,就可能因為其中一個虛粒子被黑洞吸收了,另外一個粒子就成為了實粒子,並向遠方逃逸掉了,這就產生了質量。

    圖:霍金輻射

    這個粒子的質量與黑洞吞噬的虛粒子消耗黑洞的質量是相等的,這相當於逃逸掉的粒子質量是黑洞所賦予的,這就是霍金輻射。

    霍金輻射會使黑洞緩慢的蒸發,但這個過程非常漫長,一個大質量黑洞要被完全蒸發掉需要10∧100年。但有一種情況卻非常迅速,這就是量子黑洞。

    量子黑洞在理論上可以由大型粒子對撞機撞出來,在它產生的一瞬間就會被霍金輻射所蒸發掉。這也是能夠在近距離觀測霍金輻射的唯一機會。但目前人類還沒有這麼強大的對撞機。

    霍金輻射在理論上相當的完美,絕大多數科學家都相信它是存在的,只是探測非常困難。

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