“无论生活看起来多么艰难,总有一些事情你可以做并取得成功”——斯蒂芬霍金
斯蒂芬·W·霍金(1942-2018)不仅是一位才华横溢、成就卓著的理论物理学家,更象征着人类精神战胜重重身体残疾、成就看似不可能之事的强大力量。霍金教授在年仅21岁时就被诊断出患有严重的疾病,但他展现出了顽强的毅力,克服重重困难,继续潜心研究宇宙中一些引人入胜的科学奥秘。
黑洞的概念源于阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。黑洞——被认为是已知宇宙中最大的谜团——密度极高,高到任何物质都无法逃脱其巨大的引力,甚至连光也不例外。一切都会被吸入其中。这就是黑洞之所以被称为黑洞的原因,因为没有任何东西能够逃脱它的掌控,而且我们也根本无法直接观测到黑洞。与其他所有天体不同,黑洞不会以任何形式发出光或能量,因此它们永远不会发生爆炸。这意味着黑洞将永生不灭。
斯蒂芬·霍金曾质疑黑洞的永恒性。
霍金在1974年发表于《自然》杂志的题为《黑洞会爆炸吗?》的信中提出了一个理论结论:并非所有物质都会被黑洞吞噬,黑洞会辐射出一种被称为霍金辐射的电磁辐射。他详细阐述了由于量子力学定律,辐射可以从黑洞逃逸出来。因此,黑洞也会爆炸并转化为伽马射线。他指出,任何黑洞都会产生并辐射出诸如中微子或光子之类的粒子。随着黑洞辐射出辐射,人们预期它会损失质量。这反过来会增加其表面引力,从而提高辐射速率。因此,黑洞的寿命是有限的,最终会消失。这一结论推翻了理论物理学家长期以来认为黑洞是不朽的观点。
人们曾认为霍金辐射不包含任何关于黑洞吞噬物质的有用信息,因为被黑洞吞噬的信息早已永远消失。然而,在2016年发表于《物理评论快报》的一项最新研究中,霍金指出黑洞周围存在一圈“软毛”(严格来说是低能量子激发),这些软毛可能存储着相关信息。对此进行更深入的研究或许能够帮助我们理解并最终解决黑洞信息难题。
霍金理论有任何证据吗?目前宇宙中还没有观测到任何证实。黑洞的寿命太长,以至于我们今天还无法观测到它们消亡前的景象。
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来源(S)
1. Hawking S 1974. 黑洞爆炸?《自然》杂志,248。https ://doi.org/10.1038/248030a0
2. Hawking S 等人 2016. 黑洞上的软毛。物理评论快报。116。https : //doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.231301
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