大陸新聞中心/綜合報導
黑洞對任何敢於靠近它的物體基本上就是『遊戲結束了,兄弟』,但它們不是無敵的。實際上,它們一直處於一種慢性的自我毀滅過程中。
事件視界
現實點來講,只要你靠近黑洞你就死了。你馬上會像橡皮筋一樣被巨大的引力拉長然後斷成兩截,或者你會被輻射烤焦(這個先不說)。在可預見的未來裡(即使我們能預見幾千年的未來),沒有人能夠靠近黑洞。可是,要是越過事件視界,你連未來都沒有了。一旦物質越過事件視界,它將被拉進黑洞無法逃脫。光也不例外。這時候,它已經不屬於宇宙的一部分了。
事件視界是黑洞最恐怖的部分。它同時也是每個黑洞消亡的原因。在量子力學的世界裡,宇宙有自己的『獨門絕技』——霍金輻射。
從『無』中誕生的粒子與反粒子
即使宇宙裡看上去空空蕩蕩,它其實是很滿的。黑洞也不是洞。它們是巨大的超密物質集束。即使看上去很空的地方也不是什麼都沒有。在裡面會不斷有粒子出現和消失。為什麼呢?
解釋要從量子隧道講起。根據海森堡不確定性原理,粒子被認為可以突然的出現在無法逾越的障礙的另一邊。我們越確定粒子的空間位置,粒子的動量就越不確定。反過來如果我們已知它的動量,就無法知道它的確切位置。把粒子放在障礙附近,它可能會突然獲得足以穿透障礙的動量。這股動量其實也是一股能量。而根據愛因斯坦的質能方程,能量和物質是一回事。如果能量可以突然產生,物質也一樣。於是我們越是精確地觀測某塊宇宙空間,區域越確定,我們就能發現越多的物質。
我們看不到大塊物質突然出現,那是因為當一個粒子產生時,一個反粒子也同時產生。兩個粒子接觸會抵消對方。當然,有時候他們會分開並存在一段時間,但這並不常見。這種極短的存在時間導致科學家們經常稱它們為虛粒子。
霍金輻射和黑洞溶解
想想這種情況:兩個虛粒子(粒子和反粒子)的產生恰巧發生在黑洞的事件視界上,其中一個被吸進去了,而另外一個幸運地逃走了。假如吸進去的是反粒子,正粒子沒有,那麼就不會抵消。現在虛粒子變成了現實中的粒子。它的存在和能量都將添加在宇宙中。而從黑洞中洩漏的真實輻射就意味著黑洞自身在收縮。這種輻射,斯蒂芬‧霍金稱之為霍金輻射,有可能讓黑洞慢慢地消亡。
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