時間簡史_第16章 黑洞不是這麼黑的(1) 首頁

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人們非常輕易從黑洞麵積的非減行動遐想起被叫做熵的物理量的行動。熵是測量一個體係的無序的程度。知識奉告我們,如果不停止內部乾與,事物老是偏向於增加它的無序度。(你隻要停止保養屋子就會看到這一點!)人們能夠從無序中締造出有序來(比方你能夠油漆屋子),但是必須耗損精力或能量,如許減少了可操縱的有序能量的數量。

以是在空虛的空間裡場不成能嚴格地被牢固為零,因為那樣它就既有精確的值(零)又有精確的竄改率(也是零)。場的值必須有必然的最小的不肯定性量或量子起伏。

如果處置務視界(亦即黑洞鴻溝)來的光芒永不相互靠近,則事件視界的麵積能夠保持穩定或者隨時候增大,但它永久不會減小――因為這意味著起碼鴻溝上的一些光芒必須相互靠近。究竟上,每當物質或輻射落到黑洞中去,這麵積就會增大;或者如果兩個黑洞碰撞並歸併成一個伶仃的黑洞,這最後的黑洞的事件視介麵積就會大於或即是本來黑洞事件視介麵積的總和。事件視介麵積的非減性子給黑洞的能夠行動加上了首要的限定。我為我的發明如此衝動,乃至於當夜冇睡多少。第二天,我給羅傑・彭羅斯打電話,他同意我的成果。我想,究竟上他此前已經認識到了這個麵積的性子。

開初我覺得這類輻射表白我利用的一種近似無效。我擔憂如果柏肯斯坦發明瞭這個環境,他就必然會用它去進一步支撐他關於黑洞熵的思惟,而我仍然不喜好這類思惟。但是,我越細心考慮,越感覺這近似實在應當有效。但是,最後使我佩服這輻射是實在的來由是,這輻射的粒子譜剛好是一個熱體輻射的譜,並且黑洞以剛好製止第二定律被違背的精確速率發射粒子。而後,其彆人用多種分歧的情勢反覆了這個計算。他們統統人都證明瞭黑洞必須如同一個熱體那樣發射粒子和輻射,其溫度隻依靠於黑洞的質量――質量越大則溫度越低。

人們能夠將這些起伏瞭解為光或引力的粒子對,它們在某一時候同時呈現,相互分開,然後又相互靠近,並且相互泯冇。這些粒子正如同照顧太陽引力的虛粒子:它們不像真的粒子那樣,能用粒子探測器直接察看到。但是,它們的直接效應,比方原子中的電子軌道能量產生的藐小竄改,可被測量出,並和實際預言分歧的程度,令人非常驚奇。不肯定性道理還預言了存在近似的虛的物質粒子對,比方電子對和誇克對。但是在這類景象下,粒子對的一個成員為粒子,而另一成員為反粒子(光和引力的反粒子和粒子不異)。

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