黑洞在什么情况下才会毁灭?

从目前已有的天文学理论来看,除了霍金辐射可以慢慢消失黑洞的质量之外,其他没有任何手段可以毁灭黑洞。然而霍金辐射只对质量极其微小的黑洞起到明显作用,质量较大的黑洞对外围

本文最后更新时间:  2023-02-24 04:22:19

从目前的情况来看,没有方法可以使黑洞毁灭,只有等待它们自我毁灭。在爱因斯坦于一个世纪前创立广义相对论不久之后,物理学家认识到了黑洞的存在。理论表明,黑洞会产生极端的引力作用,包括光在内的任何东西进去之后都无法再出来,本质上是因为黑洞事件视界内部的空间受到了极度扭曲。因此,黑洞就像宇宙中的单向通道一样,有进无出。对于这样的东西,又怎能使它毁灭呢?

1974年,霍金通过量子力学研究黑洞事件视界附近的时空之时惊奇地发现,无所不吞的黑洞居然正在蒸发。根据量子力学,空间中会突然出现正能-负能虚粒子对。正常情况下,它们很快会湮灭。但如果它们出现在黑洞附近,那么,负能粒子会被黑洞吞噬,而正能粒子带着黑洞的质量辐射出去,导致黑洞的质量逐渐减少,这种现象后来被称作霍金辐射。这里要强调一下,有关量子力学中“无中生有”的现象已经得了到卡西米尔效应的证实。

尽管由于霍金辐射,黑洞不断蒸发,但这种效应其实非常微弱。从恒星形成而来的黑洞,质量最少有太阳的三倍,这样的黑洞完全蒸发掉至少需要10^68年,而宇宙的年龄也只有138亿年。

此外,既然正反物质相遇会发生湮灭,有些人可能会认为,让一个由反物质组成的黑洞撞击相同质量的正物质黑洞,将会导致黑洞消失。其实这样是行不通的。首先,黑洞的物质状态已经超出我们的认识,它们的组成物质都被压碎并聚集到中心的奇点之中,正反物质黑洞相遇能否发生湮灭是个问题。其次,就算这两种黑洞可以发生湮灭,这也不会摧毁黑洞。因为黑洞会束缚住一切东西,包括湮灭所释放出的能量。根据质能方程,能量和质量是等效的,所以湮灭之后的黑洞将会变大,而不是消失。

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