宇宙中某些東西感覺會(huì)永遠(yuǎn)存在下去，其中主要都是黑洞。這些大量、延綿不絕又長(zhǎng)期存在的黑洞使得宇宙能凝聚在一起。但是它們以后會(huì)始終存在嗎？這些神秘的物體會(huì)將消亡嗎？這些都在等待我們?nèi)ソ饷?。如今我們要回答一些特殊的問題：黑洞會(huì)消失嗎？你是能解釋這些事實(shí)的能手嗎？

現(xiàn)在有許多版本關(guān)于黑洞是如何形成的，一般所說的是當(dāng)一顆質(zhì)量較大的恒星形成超新星中，其核心內(nèi)部會(huì)在自身重力作用下發(fā)生塌陷。就這樣，形成黑洞時(shí)就是一顆已死亡的恒星。那么，這些已經(jīng)死亡過的東西會(huì)再經(jīng)歷一次死亡嗎？我們無法得到這個(gè)問題更多的內(nèi)容直到斯蒂芬霍金提出了他的黑洞輻射理論。那里說到，通過量子力學(xué)過程，黑洞隨著時(shí)間逐漸失去質(zhì)量。我們都知道，在亞原子水平上，正電荷離子和負(fù)電荷離子在隨時(shí)隨地發(fā)生碰撞，并且兩者會(huì)相互抵消。

越靠近黑洞，一般常見的現(xiàn)象就會(huì)越少發(fā)生。 在霍金的黑洞輻射理論中，在黑洞附近，負(fù)電荷離子被拉入奇點(diǎn)狀態(tài)，而正電荷離子試圖逃脫。 但是，重要的是，這種輻射會(huì)隨著時(shí)間的推移降低黑洞的質(zhì)量并導(dǎo)致其發(fā)生衰變。突然之間，一個(gè)看似在宇宙中永存的事物正在朝著它最終滅亡的方向緩慢持續(xù)推進(jìn)，與其他一切無異。所以，黑洞確實(shí)會(huì)滅亡的。但是這會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間呢？那么，這就幾乎完全取決于這個(gè)黑洞有多少質(zhì)量。黑洞質(zhì)量越小它就會(huì)變得更熱，那么失去能量的速度也就越快也就是消失的速度也越快。

像在大多數(shù)星系中心的超大質(zhì)量黑洞，需要比較小質(zhì)量的恒星黑洞更多的時(shí)間來衰變。但是，話雖如此，即使是更小的黑洞也能存在很長(zhǎng)時(shí)間才消失。天文物理學(xué)家保羅薩特在博客“向宇航員提問”節(jié)目中說到，一個(gè)像太陽一樣大小的黑洞需要十至六十七年的時(shí)間分解它的質(zhì)量，這比宇宙存在的時(shí)間還要長(zhǎng)得多。這是一段不可思議的時(shí)間長(zhǎng)度，但最終卻只是一個(gè)小小的黑洞消亡的時(shí)間。

做進(jìn)一步比較的話，薩特還指出，一個(gè)與誒菲爾鐵塔相當(dāng)大小的黑洞大約在一天的時(shí)間里就能消失。但關(guān)鍵是對(duì)于一個(gè)黑洞來說，實(shí)際的衰亡得是其本身不再吸收任何物質(zhì)。在黑洞的形成早期，它們吸收物質(zhì)的速度比散失得要快，所以隨時(shí)都處在零消亡的狀態(tài)里。當(dāng)這種情況發(fā)生轉(zhuǎn)變，即它排出的物質(zhì)多于吸收的物質(zhì)時(shí)，黑洞就逐漸開始了它燦爛而緩慢的死亡。然而有一個(gè)主要的阻礙因素，讓這種情況不會(huì)輕易發(fā)生——那就是宇宙本身。

我們都知道的是，當(dāng)黑洞的質(zhì)量減少時(shí)，它們會(huì)隨之升溫。但同時(shí)我們也了解熱力學(xué)的第二定律，熱量可以自發(fā)地從溫度較高的物體傳遞到溫度較低的物體。這為何如此重要？因?yàn)椋蟊粝碌挠钪嫖⒉ū尘拜椛涞臏囟戎挥?.7開爾文（即零下454華氏度）。但根據(jù)斯坦福物理學(xué)家Frank Helie，月球大小或者更大的黑洞不可避免地比宇宙微波背景輻射的溫度還要更低，這意味著大部分黑洞是以熱量的形式從宇宙中汲取能量。

從這種宇宙轉(zhuǎn)移中所獲得的能量通常會(huì)比通過霍金輻射所散失的能量要更多，這意味著，任何比我們的月球大的黑洞在到達(dá)臨界點(diǎn)之前，都會(huì)保持滯衡狀態(tài)，不會(huì)提前開始衰落。但這并不代表著它們會(huì)無疑地永生。我們認(rèn)為宇宙微波背景輻射的溫度會(huì)隨著時(shí)間的流逝繼續(xù)降低，最后降低到0開爾文。所有在宇宙誕生之初時(shí)形成的黑洞，作為溫度相對(duì)較高的天體，最終會(huì)走向消亡。然而，這就誕生了另一個(gè)奧秘……因?yàn)槲也恢喇?dāng)一個(gè)黑洞完全消失的時(shí)候究竟發(fā)生了什么。

從廣義相對(duì)論來說，認(rèn)為它們只是化為了烏有的觀點(diǎn)是有問題的……而量子力學(xué)就直接地阻止了這一過程的發(fā)生。簡(jiǎn)單來說，從量子力學(xué)的層面來說，在衰亡中的黑洞里存在過的那些能量絕不只是被清除了。有一個(gè)關(guān)于“之后發(fā)生了什么”的理論來自于理論物理學(xué)家Carlo Rovelli。他提出，當(dāng)黑洞達(dá)到它們最小的點(diǎn)（即“奇點(diǎn)”）時(shí)，就會(huì)形成它們?cè)诶碚撋系膶?duì)應(yīng)體——白洞。這可能是通過一個(gè)被稱為圈量子引力的作用過程來實(shí)現(xiàn)的，原來的結(jié)構(gòu)向外反彈——將其轉(zhuǎn)化為排斥物質(zhì)的狀態(tài)（而不是吸引物質(zhì)）。

不過，我們?nèi)匀徊荒苁挚隙ǖ卣f這是真的。因?yàn)楸M管我們可以用推測(cè)黑洞的方法來推測(cè)白洞，但實(shí)際上沒有人觀測(cè)到過它的存在。這是一個(gè)相當(dāng)重要的問題，但其前景也令人激動(dòng)！當(dāng)對(duì)白洞的研究仍在進(jìn)行時(shí)，另一個(gè)關(guān)于黑洞在最后時(shí)刻會(huì)發(fā)生什么的看法是，會(huì)發(fā)生爆炸。

這是一種廣受吹捧又略顯傳統(tǒng)的想法，如同當(dāng)初形成黑洞的恒星一樣，在死亡之門前的黑洞會(huì)在最后一次能量爆發(fā)中蒸發(fā)殆盡。請(qǐng)記住，黑洞質(zhì)量越小溫度越高，在最后時(shí)刻，黑洞的溫度將達(dá)到它的極限。斯坦福大學(xué)的Frank Heile認(rèn)為這種爆炸所釋放的能量約等于500萬噸炸藥的威力，或者是全球核武能量的1000倍。盡管令人矚目，但這不是宇宙中最有威力的爆炸。最有威力的爆炸目前被認(rèn)為是伽瑪射線暴，它在十秒內(nèi)釋放的能量超過了百億年太陽光的總和。

讓我們繼續(xù)討論黑洞，現(xiàn)在我們知道黑洞最終會(huì)消亡，這是不是意味著我們可以加速這一進(jìn)程——人為地消滅它？這不是我們真正想知道的事，但是假設(shè)在未來的現(xiàn)實(shí)中，地球向著黑洞墜落，我們能否做些什么來阻止嗎？簡(jiǎn)而言之，沒有。

黑洞會(huì)吸收所有向它而去的物質(zhì)，目前科學(xué)界已知的任何東西都無法阻止它。所以如果發(fā)現(xiàn)有黑洞在向我們逼近，那我們只能等待并祈禱黑洞在到達(dá)之前自然消亡，不過這可能要花費(fèi)十億年乃至萬億年，又或者我們能盡快找到離開地球與太陽系的辦法，。

黑洞最終的確會(huì)死亡，但時(shí)間漫長(zhǎng)。而且最后到底會(huì)發(fā)生什么我們不得而知，因?yàn)槲覀儚奈从H眼目睹過。根據(jù)一些宇宙終結(jié)的理論來看，由于黑洞十分長(zhǎng)壽，所以可能有一天宇宙中只剩下黑洞了——它們吞噬了一切曾以其他形式存在過的物質(zhì)。這是一種無望卻迷人的觀點(diǎn)。幸運(yùn)的是，從此時(shí)到彼時(shí)，我們還有很長(zhǎng)，很長(zhǎng)的時(shí)間。

by: 武島正，慵覷，卜卜星