霍金理論被證實！黑洞逐漸萎縮至消失

導讀：我們知道「霍金輻射」理論是英國著名物理學家史蒂芬-霍金提出了的，但這個理論一直都很難得以證實。近期，來自美國和以色列兩個獨立的研究團隊發現了足以支持「霍金輻射」理論的明確證據，一起來看看具體介紹。

長期以來，科學家們一直認為，當一個黑洞死亡時，其內部的一切事物也都將隨之消亡。「霍金輻射」理論認為，黑洞應該有能力產生熱量並釋放亞原子粒子，直到它們能量完全耗盡，這一過程就是所謂的「霍金輻射」。霍金還指出，黑洞並不是完全黑暗的，它們也不會永遠存在。

在1974年的聲明中，霍金解釋了黑洞周圍的強大引力場是如何對粒子與反粒子之間配對的形成產生影響的，就像量子理論中真空中時時發生的情形那樣。如果粒子恰好形成於黑洞表面外側，那麼粒子對中正粒子就有可能逃離。在觀測中，它們可能是以熱輻射的形式從黑洞發射出來。同時，反粒子則跌入黑洞之中。通過這種方式，黑洞逐漸損失質量。

去年，以色列理工學院物理學家傑夫-斯坦豪爾在實驗室中再造了黑洞環境，用於研究粒子在黑洞邊界的行為。這個邊界其實就相當於黑洞表面。在實驗中，斯坦豪爾發現形成聲波的能量確實會從黑洞中泄露出來。這與霍金的預言相一致。

近期，美國密歇根州立大學天文與物理學家克里斯-阿達米帶領研究團隊提出了一項新理論。根據這種新理論，他們可以對黑洞相當長的生命周期進行深入研究。研究人員認為，黑洞表面後方的各種信息及所有事物都不是立即消失，而是在黑洞蒸發的後期慢慢泄露出去。他們將霍金輻射理論與數學工具及高性能計算機結合起來創建一個模型，用於顯示各種信息進出黑洞時的情形。

模擬與計算結果表明，一切都慢慢消失了。這一現象違背了物理學定律，許多關於黑洞蒸發的矛盾現象無法得以解釋。阿達米表示，「這一問題從來沒有得到解決，因為霍金的計算結果無法驗證霍金輻射的效果。物理學家假設，隨著霍金輻射帶走黑洞所有的質量，黑洞會逐漸萎縮。但是，沒有人能夠通過數學計算來驗證這一理論。」

長期以來，人們一直認為當黑洞萎縮到最小化時，其內部的一切事物都將消亡，因此所有的量子信息不可能隱藏於黑洞表面之後。阿達米等人的研究成果對這一傳統觀點提出了挑戰。但是，阿達米和斯坦豪爾等人沒有提出量子引力理論，他們只是採用霍金的理論。這樣，他們就可以全面理解黑洞究竟是如何與霍金輻射交互的。阿達米解釋說，「為了完成這項計算，我們不得不猜測黑洞是如何與自己周圍的霍金輻射場交互的。這是因為目前還沒有能夠解釋這種交互行為的量子引力理論。

然而，實驗證明我們做出了一個很好的猜測，因為在固定、不可變的黑洞界限中我們的模型與霍金理論相一致。」阿達米研究團隊成員、渥太華大學科學家卡米爾-布拉德勒表示，「當然，我們的模型僅僅是一個模型。但是，我們能夠證明黑洞與霍金輻射之間的任何量子交互都非常有可能與我們的模型具有同樣的屬性。」

關於黑洞物理學的證明，有一個著名的理論--「培基曲線」理論。「培基曲線」理論以加拿大阿爾伯塔大學物理學家唐-培基之名命名，培基曾經預言了這種可以呈現最初進入黑洞然後又離開黑洞的量子信息曲線。阿達米和布拉德勒通過初步計算再現了類似的曲線。在本年度的里思講座中，霍金曾經表示如果這一理論能夠得以證明，他有望獲得諾貝爾獎。

霍金是現代最具代表性的物理學家，他提出的很多理論都被科學證實，希望我們可以從這位偉大的物理學家身上獲取更多有關宇宙的奧秘。

※黑洞論被研究者證實不合理，宇宙中並沒有黑洞，霍金急忙解釋
※霍金預言黑洞會消失 霍金輻射被證實
※霍金預言說：宇宙黑洞正在逐漸萎縮，也許有一天它會徹底消失
※黑洞已被證實確實存在，但黑洞內部究竟是什麼？
※霍金預言被證實 黑洞竟然能夠「蒸發」
※實驗室里製造出「黑洞」，證明霍金輻射確實存在
※霍金輻射理論被證實：黑洞會消失 諾貝爾獎要到手！
※黑洞的事件視界確實存在，只要掉進去就從宇宙消失
※物理學家製造出「黑洞」，證明霍金輻射確實存在
※實驗證實 黑洞不是真正的洞而且也不完全是黑的
※霍金的黑洞預言或成真？黑洞竟然可以被蒸發掉？
※黑洞火牆理論遭質疑：落入黑洞會不會被燒死？
※霍金修正黑洞理論：黑洞蒸發後信息可逃逸
※黑洞蒸發後信息會泄露？霍金再次修正黑洞理論
※霍金預言：黑洞真的會消失嗎？消失的黑洞去哪兒了？
※物理學家在實驗室里製造出「黑洞」，證明霍金輻射確實存在
※駁霍金「逃出黑洞不是夢」的悖論
※霍金修正黑洞理論：黑洞蒸發後信息可以逃逸出來
※霍金：黑洞信息悖論存在錯誤