霍金辐射是否不可能存在？

霍金辐射可以说是霍金最重要的科学成就了，也是霍金科学成就里唯一一个诺贝尔奖级别的成就。这个成就还只是理论，没有得到实验验证，验证它实在是太困难了。
现代物理学的两大支

霍金辐射可以说是霍金最重要的科学成就了，也是霍金科学成就里唯一一个诺贝尔奖级别的成就。这个成就还只是理论，没有得到实验验证，验证它实在是太困难了。

现代物理学的两大支柱分别是相对论和量子力学，相对论是描述大尺度空间的物体运动规律，而量子力学描述的是微观尺度的粒子运动规律。在大多数时候，它们都是各管各的事，但在黑洞面前，则需要将两种理论结合起来才能够描述在黑洞那里发生的一些事情。

图：黑洞

黑洞一直被认为是一个只吃不吐的貔貅，所有的信息（能量、质量）进入黑洞后就永远的消失在这个宇宙之中了。这就会产生一个悖论：宇宙的熵总是增加的，如果将一个熊熊燃烧的物体（含有大量的熵）丢进黑洞里，黑洞会将这些熵消灭掉吗？如果没有消灭掉，那么黑洞就会含有大量的熵，它就会向外辐射能量，这就说明黑洞并不是一个貔貅。

在上世纪70年代，霍金将量子力学和相对论结合在一起，让人们认识到黑洞真的会向外辐射能量。

由于量子力学的不确定原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性越小，则动量的不确定性越大，反之亦然。如果存在真正的“真空”，就相当于位置和动量同时被确定了，但这就违背了不确定性原理。

所以，即使在真空中也会随机产生成对的虚粒子，它们在出现的同时就相互湮灭了，这个过程中没有质量产生。但在黑洞的视界附近出现时，就可能因为其中一个虚粒子被黑洞吸收了，另外一个粒子就成为了实粒子，并向远方逃逸掉了，这就产生了质量。

图：霍金辐射

这个粒子的质量与黑洞吞噬的虚粒子消耗黑洞的质量是相等的，这相当于逃逸掉的粒子质量是黑洞所赋予的，这就是霍金辐射。

霍金辐射会使黑洞缓慢的蒸发，但这个过程非常漫长，一个大质量黑洞要被完全蒸发掉需要10∧100年。但有一种情况却非常迅速，这就是量子黑洞。

量子黑洞在理论上可以由大型粒子对撞机撞出来，在它产生的一瞬间就会被霍金辐射所蒸发掉。这也是能够在近距离观测霍金辐射的唯一机会。但目前人类还没有这么强大的对撞机。

霍金辐射在理论上相当的完美，绝大多数科学家都相信它是存在的，只是探测非常困难。