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霍金辐射:黑洞也会蒸发

霍金把量子力学用于黑洞边缘,发现黑洞并非全黑:它会以极慢的速度“蒸发”并放出辐射。质量越小,蒸发越快、越热。

霍金辐射蒸发量子

一、虚粒子对

量子世界里,真空中不断冒出又湮灭的“虚粒子对”。在黑洞边缘,其中一个可能被吞掉,另一个逃逸——看起来就像黑洞在发光。

虚粒子对
关键一步:一对粒子,一个被吃,一个逃。

二、霍金辐射

霍金算出:逃逸的粒子带走能量,相当于黑洞在向外辐射。这就是“霍金辐射”,让黑洞有了温度。

三、终会蒸发

辐射让黑洞缓慢失去质量;质量越小,温度越高、蒸发越快,最终可能以一阵爆发结束。

四、信息去哪了?

黑洞蒸发后,落进去的信息是否还在?这引出“黑洞信息悖论”,至今仍是理论物理的前沿。

📚 资料来源与延伸阅读

  1. 《黑洞会爆炸吗?》 史蒂芬·霍金(1974)— 用量子效应证明黑洞会缓慢蒸发,是黑洞物理的转折点。
  2. 《时间简史》(史蒂芬·霍金)— 理解“黑洞不是全黑”为何震撼学界。

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