霍金預言或成真：黑洞並不完全是「黑」的

摘要：8月16日消息，據《每日郵報》報道，史蒂芬·霍金在1974年就提出黑洞可能不是完全黑暗的理論，相反，量子效應可能導致輻射從黑洞的邊界逃逸出來。霍金的理論認為，黑洞應該有能力熱製造和釋放亞原子粒子，即霍金輻射，直到黑洞完全耗盡能量。

在1974年的聲明中，霍金解釋到，黑洞周圍有著強大的引力場，根據量子理論，這種引力場可影響粒子和反粒子的配對生成，如同在真空中一直存在的現象一樣。如果粒子就在黑洞的視界（event horizon）外生成，可能成為逃逸的正粒子——觀察到的就是從黑洞釋放出的熱輻射——而負粒子可能落回黑洞。

海法以色列理工學院的教授傑夫·斯坦豪爾（Jeff Steinhauer）在今天出版的《自然物理學》雜誌中一篇論文上證明了此效應。他製造一種聲音黑洞而非光黑洞，使用的是帶聲音粒子即聲子「視界」的長管。2014年斯坦豪爾教授發現，視界上隨機產生了聲子。在他最新的結果中，斯坦豪爾證明這些聲子是一對相關聲子中的一個，從而證明了霍金輻射的量子效應。

在黑洞中視界是指界限清晰的表面或邊緣，在視界後面沒有光能逃逸，因為逃逸的速度必須快於光速。斯坦豪爾教授使用了波色-愛因斯坦冷凝物製造了相同的條件，但只是聲音黑洞。在2年前的試驗中，他發現與霍金預測的一樣，製造聲波的能量沒有從黑洞中泄露。現在他更進一步，以量子的方式展示這種能量行為。

在視界在一邊裡面的粒子流動速度比聲速更快，因此沒有聲子能逃逸。斯坦豪爾教授對《每日郵報》在線版稱：「這如同逆水游泳，如果水流速度比你游泳速度快，你就會向反方向漂流。聲子無法達到『視界』點。」他進行了4600次試驗，即持續6天觀察聲子。他首次在實驗室里發現了霍金輻射的量子效應。但要真正測量黑洞釋放的霍金輻射是不可能的，因為這種輻射太微弱。（木秀林）

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