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。
和其他科學定律,比方牛頓引力定律比擬,熱力學第二定律的狀況相稱分歧。比方,它隻是在絕大多數的而非統統景象下建立。在今後某一時候,我們第一個盒子中的統統氣體分子在盒子的一半被髮明的概率隻要幾萬億分之一,但它們能夠產生。但是,如果四周有一黑洞,彷彿存在一種非常輕易的體例違背第二定律:隻要將一些具有大量熵的物體,比方一盒氣體,拋進黑洞裡。黑洞以外物體的總熵就會減少。當然,人們仍然能夠說,包含黑洞裡的熵的總熵冇有降落――但是因為冇有體例看到黑洞內裡,我們不能曉得內裡物體的熵為多少。如果黑洞具有某一特性,黑洞外的察看者因之可曉得它的熵,並且隻要照顧熵的物體一落入黑洞,它就會增加,那將是很美好的。緊接著上述的黑洞麵積定理的發明,即隻要物體落入黑洞,它的事件視介麵積就會增加,普林斯頓大學一名名叫雅可布・柏肯斯坦的研討生提出,事件視界的麵積便是黑洞熵的量度。因為照顧熵的物質落到黑洞中時,它的事件視界的麵積會增加,如許就使黑洞外物質的熵和事件視介麵積的和永久不會降落。
熱力學第二定律是這個看法的一個精確描述。它陳述道:一個伶仃體係的熵老是增加的,並且將兩個體係連接在一起時,其歸併體係的熵大於統統伶仃體係熵的總和。
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。
但是,他利用了略微分歧的黑洞定義。他冇成心識到,假定黑洞已經停止於不隨時候竄改的狀況,遵循這兩種定義,黑洞的鴻溝並是以其麵積都應是一樣的。
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。