斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)关于黑洞的最著名理论刚刚得到了险恶的更新—一个宣称宇宙中的一切都注定要蒸发。
1974年,霍金提出 黑洞 最终通过失去现在称为的东西而蒸发 鹰辐射 —光颗粒的形式逐渐排出能量,该颗粒围绕黑色孔极有强大的引力场弹出。现在,对该理论的新更新表明,霍金辐射不仅是通过从黑洞中窃取能量而产生的,而且还从所有物体中窃取了足够的质量。
如果该理论是正确的,则意味着宇宙中的所有事物最终都会消失,其能量以光的形式慢慢地从中消失。
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“这意味着没有事件范围的物体(无回报的引力点,甚至没有光,甚至没有光,都无法逃脱黑洞),例如死星的残余物和宇宙中其他大物体的残余物,也具有这种辐射,” 海诺·法尔克(Heino Falcke),荷兰拉德布德大学的天体物理学教授, 在一份声明中说。“而且,经过很长时间,这将导致宇宙中的一切最终蒸发,就像黑洞一样。这不仅改变了我们对鹰辐射的理解,而且改变了我们对宇宙及其未来的看法。”
研究人员于6月2日在《杂志》上发表了他们的发现 物理评论信。
根据量子场理论,没有一个空真空。相反,空间充满了微小的振动,如果充满了足够的能量,则随机突破虚拟颗粒,产生非常低的能量包装的光包或光子。
霍金在1974年发表的具有里程碑意义的论文中,著名地预言了极端的引力力对黑洞的嘴及其嘴。他们的活动视野—会以这种方式召唤光子存在。根据爱因斯坦的一般相对论理论,重力扭曲了时空,因此量子场变得更加扭曲,它们越接近黑洞的奇异性巨大的引力拖船。
由于量子力学的不确定性和怪异,霍金说,这种扭曲会产生不同移动的时间和随后在整个领域的能量尖峰的不平衡口袋。这些能量不匹配使光子出现在黑洞周围的扭曲空间中,从黑洞的田地中抽出能量,因此它们可以爆发出来。如果颗粒然后逃脱黑洞,则这种能量盗窃会导致霍克斯得出结论—在巨大的时间尺度上,比宇宙的当前时代更长;黑洞最终会失去所有能量并完全消失。
但是,如果产生量子波动和光子所需的重力场,什么可以阻止任何具有时空循环质量的物体产生鹰辐射?霍金辐射是否需要黑洞事件视野的特殊条件,还是可以在太空中的任何地方生产?为了探究这些问题,新研究的作者通过长期预测的工艺的镜头分析了霍金辐射,称为schwinger效应,从理论上讲,这是由电磁场引起的强大扭曲产生的。
可以肯定的是,通过将Schwinger效应的框架应用于Hawking的理论,理论物理学家产生了一种数学模型,该模型在具有一系列引力场强度的空间中重现了Hawking Radiation。根据他们的新理论,能量以光的形式从大型物体慢慢泄漏而不是必需的事件范围。物体的引力场本身就足够好。
第二作者沃尔特·范·苏里科姆(Walter Van Suijlekom)在声明中说:“我们表明,超越黑洞的曲率在创造辐射方面起着重要作用。”“颗粒已经通过重力场的潮汐力(除黑洞之外)分开。”
研究人员的理论实际上并不清楚。可能,随着构成恒星,中子恒星和行星的衰老的问题,它最终将经历到全新的超低能状态的能量过渡。这可能足以最终将所有物质倒入黑洞,这可能会继续慢慢滴出光线,直到它们也没有痕迹消失为止。
不幸的是(或幸运的是,取决于您可能对蒸发的任何疑虑),所有这些只是猜测等待确认的猜测。为了弄清楚这是否是对我们宇宙最终命运的真实预测,物理学家将需要发现一些围绕重力密集的物体&mdash产生的鹰辐射。围绕黑洞和行星,星星或中子星。如果一切都注定会以凉爽的光线消失,则应该有很多地方可以看。