宇宙通過霍金輻射消亡的速度比想像中快。
恒星也會蒸發。
1974年霍金認為,量子效應會導致黑洞視界附近形成虛粒子對。這對粒子中的一個會墜入黑洞,而另一個會以輻射的形式逃逸。這就是所謂的“霍金輻射”?!盎艚疠椛洹北砻骱诙床⒎侨皇呛诘摹K趶V義相對論和量子力學之間建立了重要聯系,并在根本上改變了我們對黑洞的認識。
以荷蘭拉德布德大學(Radboud University)Heino Falcke為首的一批科學家2023年曾經闡述過他們的一個觀點,認為宇宙中不僅僅是黑洞,其他天體如中子星等,都會產生“霍金輻射”。而近日同樣是這批科學家又發表了一篇新的論文,就這一過程究竟會在多長時間內發生作了進一步論證。
研究結果顯示,整個宇宙將在大約10??(1后面78個0)年后通過霍金輻射蒸發殆盡,比以往人們認為的101??(1后面100個0)年快很多。令人吃驚的是,一直以來被認為最長壽的白矮星,最終也會因為霍金輻射而衰亡。
結論來自對霍金1975年理論的新解釋?;艚鸬睦碚撆c愛因斯坦的理論是矛盾的,后者認為黑洞只會越來越大。“霍金輻射”一直以來都被認為只會發生在黑洞身上,但研究人員相信,一切擁有引力場的物體,都會在一定長度的時間后因為這一效應而“蒸發”,而這段時間究竟多長則完全取決于它們的密度。
令人感到不可思議的是,盡管黑洞的引力場強得多,但是研究人員發現,中子星和恒星級黑洞完全“蒸發”所需的時間都是大約10??(1后面67個0)年。
研究人員甚至計算了月球和人體通過“霍金輻射”蒸發所需的時間。兩者在這里都是大約10??(1后面90個0)年——比宇宙的壽命還長!不過很顯然,有太多的其他物理學機制,能夠讓二者在短得多的時間內消失。
該研究能夠讓我們對“霍金輻射”有更深的理解。它同時也向長期以來人們認為天體,乃至宇宙能夠永恒存在的認知發起了挑戰。宇宙的基本法則決定了,一切擁有質量和引力的物體,包括黑洞和人類,都終有消亡之日。
參考
Everything in the Universe Could Decay from Hawking Radiation
https://www.universetoday.com/articles/everything-in-the-universe-could-decay-from-hawking-radiation
Universe decays faster than thought, but still takes a long time
https://www.ru.nl/en/research/research-news/universe-decays-faster-than-thought-but-still-takes-a-long-time
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