時間簡史_第16章 黑洞不是這麼黑的(1) 首頁

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以是在事件視界上的光芒的途徑必須永久相互平交活動或相互散開。另一種看到這一點的體例是,事件視界,亦即黑洞鴻溝,正像一個影子的邊沿――一個即將臨頭的災害的影子。如果你看到在遠間隔上的一個源,比方太陽,投下的影子,就能明白邊沿上的光芒不會相互靠近。

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)。

看來在大多數環境下,這個建議製止熱力學第二定律遭到違背。但是另有一個致命的瑕疵。如果一個黑洞具有熵,那它也應當有溫度。但具有特定溫度的物體必須以必然的速率收回輻射。從平常經曆曉得:隻要將火鉗在火上加熱,它就會發光發熱,收回輻射。但在高溫下物體也收回輻射;隻是因為輻射量相稱小,在凡是環境下冇有重視到。為了製止違背熱力學第二定律,這輻射是必須的。以是黑洞必須收回輻射。但恰是遵循其定義,黑洞被以為是不收回任何東西的物體。是以,黑洞的事件視界的麵積彷彿不能以為是它的熵。1972年,我和布蘭登・卡特以及美國同事詹姆・巴丁合寫了一篇論文,在論文中我們指出,固然在熵和事件視界的麵積之間存在很多類似點,但還存在著這個致命的困難。我必須承認,寫此文章的部分動機是因為被柏肯斯坦激憤,我感覺他濫用了我的事件視介麵積增加的發明。但是,最後發明,他根基上還是精確的,固然是在一種他必定冇有預感到的景象下。

我俄然認識到,這些光芒的途徑永久不成能相互靠近。如果它們靠近,它們終究就必然相撞。這正如和另一個往相反方向逃離差人的人相遇一樣――你們倆都會被抓住(或者,在這類景象下落到黑洞中去)。但是,如果這些光芒被黑洞淹冇,那它們就從未在黑洞的鴻溝上呆過。

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