黑洞可以被摧毀嗎?

氫山氯水 發佈 2020-02-01T00:02:10+00:00

在這個過程中,黑洞的質量增加了,半徑也擴大了。也許有一種方法可以摧毀,或者說是「蒸發",如果一些理論是真的,我們可以拭目以待。

一、黑洞簡介

黑洞是宇宙中最具破壞性物體之一。

無論是小行星,還是恆星,任何靠近黑洞中心奇點的東西都有被它的極端引力場撕裂的危險。如果接近的物體正好穿過黑洞的視界,它會消失的無影無蹤。在這個過程中,黑洞的質量增加了,半徑也擴大了。我們無法向黑洞仍任何東西,對它造成的傷害都是微乎其微的。即使是另一個黑洞也不會摧毀它---這兩個黑洞會融合成一個更大的黑洞。在這個過程中釋放一些能量作為引力波。


二、黑洞消失過程猜想

據一些人說,在遙遠的將來,宇宙可能最終完全由黑洞組成。也許有一種方法可以摧毀,或者說是「蒸發",如果一些理論是真的,我們可以拭目以待。

1974年,史蒂芬·霍金(StephenHawking)提出了一個可能導致黑洞逐漸失去質量的過程。總所周知,霍金輻射是一種公認的現象,即真空的量子漲落。根據量子力學,時空中的一個給定點在多個可能的能量狀態之間波動。這些波動是由虛擬粒子持續產生和破壞所驅動的,它由一個粒子及其相對帶電的反粒子組成。正常情況下,這對粒子出現後很快就會發生碰撞而消失。但是當它們出現在黑洞視界的邊緣時會發生什麼呢?如果它們的位置剛剛好,當其中一個粒子掉進黑洞時,它可以逃脫黑洞的引力,然後它會在黑洞的視界內結合另一個相對帶電的粒子,減少了黑洞的質量。


三、黑洞消失需要多久?

而另一個觀察者說,看起來黑洞發射出了逃逸的粒子,因此,除非黑洞繼續吸收額外的物質和能量,否則,黑洞會以極慢的速度一粒一粒的「蒸發」而消失。

有多慢?物理學的一個分支----黑洞熱力學,給了我們答案。當日常物體或天體向環境釋放能量時,我們認為是熱,並能利用它的能量發射量來測量它們的溫度。黑洞熱力學表明,我們同樣可以定義黑洞的」溫度「。黑洞熱力學認為黑洞質量越大,溫度就越低。宇宙中最大的黑洞會釋放10的17次方的開爾文溫度,非常接近絕對零度。同時,一個行星維斯塔的質量接近200攝氏度的溫度。從而將大量的能量以霍金輻射的形式釋放到溫度較低的外部環境中。黑洞越小,它似乎燃燒的越熱,他就會很快完全燃燒。多長時間?首先,大多數黑洞都是結合在一起的,或者吸收其他物質和能量,比它們發射霍金輻射還要快。但即使有太陽質量的黑洞停止增長,它將需要10的67次方年(比現在的宇宙時代長很多數量級)才能」蒸發完。當黑洞達到239噸時,它只剩一秒了,在最後的一秒,它的視界越來越小,直到把它的所有能量釋放到宇宙。


四、總結

雖然霍金輻射從未被直接觀測到,一些科學家認為在天空中探測到的某些伽馬射線閃光試劑上是微小的最後一刻的痕跡,原始黑洞形成於時間的黎明。最終在一個難以想像的遙遠未來,宇宙可能被留在一個寒冷而黑暗的地方。在這之前,如果史蒂芬·霍金是對的,可怕的黑洞將會在最後的光輝中結束了它們的存在。


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