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什么是霍金辐射?黑洞会不会在你到达之前就蒸发掉了?

东方大少提交于:2007-8-10 | 本文目前专长值:
(首先,一个前提:关于蒸发的黑洞(目前)所知甚少。以下大多由瓦尔德(Wald)广义相对论文章中的论述推导而得,但实际上真正发生了什么,尤其是在黑洞变得很小的时候,还不清楚。所以应对以下内容持保留态度。)
 
  简答之:不会。这需要一些细节说明。
 
  从热力学的角度霍金意识到黑洞应有一个非零的温度,并且应该存在黑体辐射。他最终求出了(该辐射的)量子力学过程。只要说这一点就足够了:黑洞非常非常缓慢地通过辐射丢失其质量,这种丢失加速了黑洞变小并且最终在一场爆炸中完全蒸发。这一切对于一个外部观测者来说是在一个确定的时间内发生的。
 
  我前面说过,一个外部观测者永远不能实际看到一个物体进入视界!如果我跳进去,你能看到黑洞在我的周围蒸发,并因引力的时间膨胀把我完好无损而孤独地留在遥远的未来,是这样吗?
 
  你不会看到的。理由是前述的讨论只适用于并非正在通过蒸发缩为零的黑洞。请记住,我掉入速度的明显减慢是由于视界附近(物体)向外发光的路径所致。如果黑洞的确蒸发的话,由于接近视界造成的光线逃逸的延迟(这一现象)的持续时间和视界存在时间一样长。你们这些眼睁睁看着我掉进去的人想一想吧。
 
  如果黑洞是永恒的,我逐渐接近穿越视界这一事件的发生时间(按我的表)对你而言,将散大延迟。(假设你的视力不为光子离散所限)。
 
  如果黑洞生命是有限的,你将看见这些事件的发生越来越接近黑洞蒸发掉的时间。可以推断,你所计算出的我通过视界的时间和黑洞消失的时间正好一样(当然,即使你能够看见我,我的影像也会被蒸发中的黑洞的辐射所掩盖)。当然我不会经历这的大灾,我将通过视界而只把我的光留在身后。我所关心的只是我令人恐怖的命运不要被蒸发影响。
 
  当然所有的假想中都假设你能看见我。实际上最后一个光子发出的时间应过去很久了。另外,黑洞收缩时蒸发的霍金辐射的强烈耀光光会令人难以看清(任何东西)。
 
  (经过考虑我决定不到那去。有些物理学家认为黑洞不会完全消失,而会留一个残洞在身后。目前的物理学家不能真正认定这个问题。他们(对此)知道的不比“在奇点处会发生什么”更多。如果有人能搞出量子引力,或许能找到答案)。
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