黑洞有“寿命”吗?为什么?


来看看我们之前写的关于黑洞的一生 。从生到死
黑洞是世间最奇怪的东西之一 。它们似乎看起来完全不科学 。它们来自哪里呢?还有如果你掉入黑洞之中会怎样呢?

黑洞有“寿命”吗?为什么?

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如果你看到一个黑洞 。你实际上只会看到事件视界 。任何穿过事件视界的东西 。需要以比光速更快的速度才能逃离 。换言之 。这是不可能的 。所以我们只能看到一个黑球 。不会反射任何东西 。但如果事件视界是指“黑”的部分 。那么 。黑洞的“洞”的那一部分是什么呢?那就是奇点 。
我们不确定它到底是什么 。一个奇点可能有着无限的密度 。这意味着它的所有质量都集中于一个在空间中没有表面或体积的单点 。或者是完全不同的东西 。现在 。我们只是不知道 。这就像除以零的错误一样 。顺便说一下 。黑洞不是像吸尘器一样只会吸收东西 。如果我们把太阳换成同样质量的黑洞 。对于地球而言没啥变化 。当然 。是除了我们会冻死 。
黑洞有“寿命”吗?为什么?

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黑洞有“寿命”吗?为什么?

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即便黑洞如何强大 。但它们最终也会通过被称为霍金辐射的这一过程蒸发掉 。要理解这是怎么回事 。我们需要着眼于真空 。真空并不是空的 。而是充满了虚粒子 。瞬间凭空产生一对正反虚粒子 。并又互相湮灭 。当这种情况发生在黑洞边缘之时 。其中一部分的虚拟粒子会落入黑洞 。另一部份将会逃离并变成实粒子 。所以黑洞正在失去能量 。这个过程起初发生得非常缓慢 。当黑洞变得越来越小时则越来越快 。当它质量减少到如大型小行星一般时 。它会发射出室温温度的热辐射;当它质量只有一座山的大小时 。它会发射出同太阳一样温度的热辐射 。而在它生命的最后一秒 。黑洞变成辐射蒸发掉了 。其中会伴随着数十亿倍核弹爆炸的能量 。
【黑洞有“寿命”吗?为什么?】但这个过程非常地缓慢 。目前已知最大的黑洞要花上10^100年才会蒸发掉 。这久到当最后一个黑洞蒸发时 。没人可以亲眼见证到 。远在这发生之前宇宙就会变得不适合居住 。
其他观点:
是的 。黑洞具有寿命 。
因为它们随着时间的推移通过霍金辐射蒸发 。然而 。这种蒸发过程直到背景温度比黑洞本身更冷才开始 。因此 。在空间充分冷却之前 。黑洞不会通过霍金辐射开始蒸发 。此时黑洞只会累积更多的质量 。
但是当背景温度充分降低时 。黑洞开始蒸发 。他们将持续多久将取决于他们的质量 。鉴于黑洞质量和温度之间存在反比关系(也就是说 。黑洞越大 。它越冷) 。最大质量的黑洞最后才开始蒸发 。
如果史蒂芬·霍金是对的 。似乎是这样 。
它们可以通过霍金辐射损失质量 。基本上是这样工作的:
粒子-反粒子对可以通过短时间内从宇宙中“借用”能量而产生 。在物质的正常运行中 。粒子对湮灭 。能量返回宇宙 。然而 。如果这发生在黑洞的视界上 。其中一个粒子可以掉进黑洞 。另一个粒子则没有任何东西可以湮灭 。所以它就变成了一个真正的粒子!能量来自哪里?黑洞——它必须失去与所创造粒子能量相等的质量 。所以基本上黑洞已经蒸发了 。粒子从来没有进入过黑洞 。所以它没有违反任何东西 。
结果表明 。这种蒸发的速度取决于黑洞的大小 。因为在一个大黑洞的视界 。引力场的梯度要比在一个小黑洞的视界小得多 。因此 。小黑洞的蒸发速度比大黑洞快 。对于任何实际大小的黑洞(太阳质量或更大的黑洞) 。它们将以比蒸发速度更高的速率从周围环境中吸积 。因此 。实际上 。这个过程对于微观黑洞(可能是在大爆炸中形成的 。或不是在大爆炸中形成的)目前才是重要的 。
然而 。在遥远的未来 。即使是巨大的黑洞 。也可能离宇宙中任何其他物质都很远 。经过数万亿年 。它们也会蒸发 。只留下辐射 。
黑洞有“寿命”吗?为什么?

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手动码字 。错字指出 。
其他观点:
万物寿命皆同 。只不过寿命有长有短罢了 。谢谢邀请!

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