黑洞与霍金辐射
霍金辐射，有时也称为Bekenstein-Hawking辐射，是英国物理学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的理论预测，解释了黑洞的热性质。
通常，由于强烈的引力场，黑洞被认为将周围区域的所有物质和能量都吸引到黑洞中；然而，1972年，以色列物理学家雅各布·贝肯斯坦（Jacob Bekenstein）提出黑洞应该有一个定义明确的熵，并开创了黑洞热力学的发展，包括能量的发射。1974年，霍金提出了黑洞如何发射黑体辐射的精确理论模型。
霍金辐射是最早的理论预测之一，它提供了引力如何与其他形式能量相关的见解，这是任何量子引力理论的必要组成部分。
霍金辐射理论解释
在这个解释的简化版本中，霍金预测真空的能量波动会导致黑洞视界附近产生粒子-反粒子对的虚拟粒子。其中一个粒子落入黑洞，而另一个在它们有机会相互湮灭之前逃逸。最终的结果是，对于观察黑洞的人来说，似乎有一个粒子被发射出来了。
由于发射的粒子具有正能量，因此被黑洞吸收的粒子相对于外部宇宙具有负能量。这导致黑洞失去能量，从而失去质量（因为E=mc2）。
较小的原始黑洞实际上可以发射比吸收更多的能量，这导致它们失去净质量。更大的黑洞，比如那些只有一个太阳质量的黑洞，吸收的宇宙辐射比它们通过霍金辐射发出的还要多。
关于黑洞辐射的争论和其他理论
虽然霍金辐射被科学界普遍接受，但与之相关的争议仍然存在。
有人担心它最终会导致信息丢失，这对信息无法创建或销毁的信念提出了挑战。或者，那些实际上不相信黑洞本身存在的人也同样不愿意接受黑洞吸收粒子的事实。
另外,，物理学家对霍金最初的计算提出质疑，称之为跨普朗克问题，理由是引力视界附近的量子粒子行为特殊，无法根据观测坐标和被观测坐标之间的时空差异进行观测或计算。
像量子物理学的大多数元素一样，与霍金辐射理论有关的可观测和可测试的实验几乎不可能进行；此外，在现代科学实验可实现的条件下，这种效应太小，无法观察到，因此这些实验的结果对于证明这一理论仍然是不确定的。
- 发表于 2021-09-12 11:04
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- 分类：科学
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