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什么是霍金辐射?

什么是霍金辐射?

大多数人都知道霍金,但很少人知道他的学术贡献具体是啥?今天就来讲讲霍金辐射

霍金辐射,是一种关于黑洞的理论。其要旨是:黑洞会放出黑体辐射,这是由斯蒂芬·霍金在1972年建立它的数学模型的。霍金辐射的理论能说明如何降低黑洞的质量而导致黑洞蒸散的现象。

霍金辐射(有时也称为贝肯斯坦·霍金辐射 Bekenstein-Hawking radiation)是由英国物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)所提出的解释有关黑洞热力学性能的理论预测。

一般我们认为,光线是不能从黑洞中逃脱出来的,所以从黑洞中制取激光看起来有悖直觉。但从理论上讲,应该会有一些粒子从黑洞的事件视界(event horizon)辐射出来,这就是著名的“霍金辐射”(1974年由霍金预言,但迄今仍没有观测到)。

在“真空”的宇宙中,根据海森堡测不准原理,会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子,然后瞬间消失,以符合能量守恒,在黑洞视界之外也不例外。霍金推想,如果在黑洞外产生的虚粒子对,其中一个被吸引进去,而另一个逃逸的情况,如果是这样,那个逃逸的粒子获得了能量,也不需要跟其相反的粒子湮灭,可以逃逸到无限远,在外界看就像黑洞发射粒子一样,这个猜想后来被证实,这种辐射被命名为霍金辐射。由于它是向外带去能量,所以它是吸收了一部分黑洞的能量,黑洞的质量也会渐渐变小、消失;它也向外带去信息,所以不违反信息定律。

一种黑洞理论,黑洞会释放黑体辐射,1972年建立的模型