黑洞旅行指南9-蒸发(二)-3.25三

    借助海森堡不确定性原理，蓝色和黄色能够从真空中浮现，但它们会在极短时间内重新组合，回归原本的绿色。

    一般而言，真空波动难以察觉。粒子对物质化与非物质化的速度过快，以至于我们根本无法察觉。

    然而，如果这片真空正好位于黑洞事件视界附近，那么事件视界就会不可逆地剥离出其中一滴液滴，这就是黑洞能够从真空中带走实粒子，而你的房间却无法做到的关键原因。

    在我们先前的颜色类比中，绿色液滴中可以分裂出蓝色液滴与黄色液滴。

    可是如果蓝色液滴单独落入了事件视界，黄色液滴却没有，那么黑洞外失去了蓝色液滴同伴的黄色液滴就再也无法还原成绿色，它从此往后将自由自在地生活于宇宙中。

    黄色液滴似乎凭空出现，蓝色液滴却万劫不复地掉进了黑洞。

    换作黑洞物理学的专业术语来讲。量子涨落创造出了一对光子，其中一个正好落入了事件视界内，而另一个则落在视界外部。

    掉进去的那个光子永远不可能逃逸出黑洞，与它的同伴重新结合。

    失去搭档后，视界外部的光子无法再次回归真空，因为它不再具备正确的性质。

    用我们之前的颜色类比来说，就是仅剩的黄色液滴与这碗绿色颜料匹配不上了。

    因为视界外的逃逸速度小于光速，所以落入视界外的光子便可以挣脱黑洞的束缚。

    黑洞将光永久地从真空中拉了出来，吸收其中一个光子，却允许另一个光子如脱缰野马般逃逸到宇宙的边缘。

    逃逸的光线不携带任何关于黑洞的细节。

    从某种意义上讲，光的产生是真空的性质，与黑洞没有半毛钱关系，因而没有任何关于黑洞的特征或信息被编码在辐射中。

    从黑洞附近散发的无特征光线，以斯蒂芬·威廉·霍金的名字命名为霍金辐射。

    霍金是一位盛气凌人但身体抱恙的英国物理学家，正是他提出了如此非凡、独特的想法。

    因为宇宙中的能量严格守恒，霍金辐射带走的热量与能量是以牺牲了某些能源作为代价的。逃逸光的正能量与入射光的负能量相平衡。

    读至此处，你或许会担心宇宙中并不存在负能量。

    但请放心，能量本身也是相对的，一切都要取决于你选择的参照物。

    从黑洞内宇航员的视角观察，入射光具有正能量。

    可是对远离黑洞的观察者而言，入射光以减少黑洞质量的方式降低了黑洞的引力能。

    随着黑洞发射出霍金粒子，它们必然会失去质量。

    最终，黑洞必将蒸发殆尽。

    任何物体都无法从黑洞中逃离，可黑洞却纵容自己释放霍金辐射，从而缓慢蒸发。

    此情此景荒诞地违反了我们的直觉，同时也是对黑洞自身的绝妙讽刺。

    使黑洞异常黑暗的特性，即事件视界，恰恰也与黑洞的本质相悖，它竟然允许黑洞以量子辐射的形式发光。

    在量子力学的框架中，黑洞展现了真正意义上的物理困境。事件视界（纯粹的引力现象）的存在，确保了黑洞附近的真空能够产生霍金辐射，既不包含任何黑洞内部细节，也无法泄露黑洞历史的蛛丝马迹，进入黑洞的信息永远不可能出来。

    霍金证明，辐射热量会泄露到事件视界外的空间，信息却无法与之同行，最终黑洞会在霍金辐射中爆炸，什么都不会留下，包括事件视界。

    窗帘被拉了上去，可是帘子后面什么也没有，什么都没有。所有掉进去的物质都消失了。黑洞几乎全部是黑暗的霍金辐射在人类有生之年或许无望成为重要观测对象。

    目前为止，我们发现的所有黑洞在天文学尺度上体积都很大。就像前文提到的，大型黑洞要比小型黑洞温顺得多。

    从本质上讲，引力源越致密，引力加速度就越大，相比于大型黑洞，小型黑洞更为致密，因此，较小黑洞的引力能更加集中，事件视界附近的引力加速度也就相应更强。

    更大的引力加速度反映了小型黑洞周围的强引力，以及随之而来的高能量子现象。

    构成霍金辐射的量子过程因此在微小的事件视界中更加明显。黑洞越大，霍金辐射就越微弱。黑洞越小，霍金辐射就越猛烈。

    黑洞蒸发效应使得迷你黑洞更加温顺，却也更加危险。

    假设你在空间实验室里发明并成功建造出了一间迷你黑洞工厂。

    在极短时间内蒸发之前，微小的黑洞将不会有任何机会吞噬你自身抑或是你的太空飞船，但由于小型黑洞在生命尽头会猛烈地蒸发，你相当于是在空间实验室中燃放致命的烟花爆竹，并为你自己造成迫在眉睫的危险。

    比起鞭炮，说这些黑洞是微型炸药可能更为妥当。

    一旦爆炸，它便能够产生四分之一吨TNT的致命能量，甚至还会释放出有害的X射线与伽马射线。

    如果能够在高能粒子碰撞中创造出大量黑洞，你即便身处空间站也会感受到节日般的庆祝气氛。

    相反，如果你想到了某种方法，让你的空间站也能够进行坍缩，那么由此产生的黑洞-体积比质子还要小-将以核弹的能量爆发。

    我不建议你轻易使用这种应急自毁程序。只有在最紧急的关头你才可以考虑使用它。

    恒星级黑洞所释放的霍金辐射无法威胁到你的人身安全。对一个与太阳质量相当的黑洞来说，其辐射是如此不温不热，以至于我们根本观察不到。

    我们已经观测到的黑洞的霍金温度甚至比宇宙大爆炸的余温还要低。也就是说，这些黑洞吸收的热量要比它们向外界释放的多。

    然而，在遥远的未来，它们将变得比周围宇宙空间更热，并开始缓慢蒸发。

    黑洞蒸发殆尽所需要的时间远超过宇宙当前的年龄，你可以通过空间站（在自毁事件发生前）的视野欣赏这一奇观，如果你曾有幸目睹地球上极光的辉煌，可能会由此景产生些许思乡之情。

    随着事件视界逐渐从空间中消失，黑暗的死亡恒星将缓缓变亮。

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    Tip：我可能是错的，但我会根据新收集的信息，不断修正我的判断。