黑洞，看起来系数平常的字眼，背后隐含的奥秘却让人敬畏。科学家关于黑洞的理论众说纷纭。其中科普大神霍金先生的黑洞蒸发尤为著名。根据霍金先生的表述，黑洞其实并不黑，因为它并不只是一味地索取物质，而且他还会发射物质，这种理论被人称为霍金辐射。
是的，这种想法可能有点异想天开，黑洞在人们眼中就像一个恐怖而巨大的吸尘器，没有任何物质会逃脱它的吞噬，而异于常人的霍金对于这种观点却不以为然，霍金认为，黑洞是会辐射物质的，这种辐射最终会从黑洞吸走足够的能量和质量，使黑洞消失。这一理论被普遍认为是正确的，但曾被认为几乎不可能被证明。但是一项新的研究证明，霍金先生是对的！
首先，我们知道，黑洞所产生的引力是如此之大，甚至以光速运动的光子也无法逃脱。虽然空间真空通常被认为是空的，但量子力学的不确定性表明，真空中充满了虚粒子，它们以物质-反物质成对的形式飞入或飞出。
尤其是正常情况下，当一对虚粒子出现后，它们会立即相互湮灭。然而，这些物质如果靠近黑洞旁边，极端的重力会把粒子们拉开，当另一个粒子射入太空时，一个粒子被黑洞吸收。被吸收的粒子具有负能量，这降低了黑洞的能量和质量。吞下足够多的这些虚拟粒子，黑洞最终会蒸发。逃逸的粒子被称为霍金辐射。由于这种辐射非常微弱，所以我们现在不可能在太空中观测到它，但物理学家已经想出了非常有创意的方法在实验室中测量它。
位于海法的以色列理工学院的物理学家杰夫·施泰因豪尔和他的同事们用一种叫做玻色-爱因斯坦凝聚的极冷气体来模拟黑洞的视界，黑洞有一个看不见的边界，任何东西只要到了视界之内都无法逃脱。科学家们制造了一对正在在流动的气流中，他们放置了一个落差，形成了一个气体的“瀑布”;当气体流过瀑布时，它将足够的势能转化为动能，使其流动速度超过音速。这就像你试图逆流而上，水流比你游得还快。你会觉得自己在前进，但实际上是在后退。这类似于黑洞中的光子试图离开黑洞，但却被引力以错误的方式吸引。
霍金预测，被发射粒子的辐射将是波长和能量的连续光谱。他还说，它可以用一个温度来描述，这个温度只依赖于黑洞的质量。最近的实验证实了声波黑洞的这两种预测。
然而研究员帕伦塔尼强调，这项研究是“一个漫长过程中的一步”。特别是，这项研究没有显示声子对在量子水平上是相关的，这是霍金预测的另一个重要方面，但是有了霍金辐射的理论就能说明如何降低黑洞的质量而导致黑洞蒸散的现象。因为视界之外的粒子是带有质量的真实粒子，由质量和能量守恒定律，视界之内被黑洞吞噬的粒子有负质量，所以黑洞的质量会因为这样的作用而减少，也就是说霍金先生是对的！
联系客服
