我們并不是拖更，我們只是被生活與學(xué)校擋住了去向真理的旅途……

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——硅基

聲明：

“本文已經(jīng)經(jīng)過原作者授權(quán)，由星環(huán)計(jì)劃代理發(fā)布，需要轉(zhuǎn)載請注明原作者與出處。對本文內(nèi)容或項(xiàng)目組相關(guān)方面如有疑問，建議，批評，歡迎各位評論提出?！??

原作者：APC科學(xué)聯(lián)盟?

??后期：硅基【幻科聯(lián)】

作者：AIPC沒有I

小A：“大家又是好久不見啊……關(guān)于更新頻率嘛……硅基說了，改成月更。并且我們也在盡力想辦法出配音視頻，希望大家還能一如既往的給予支持與鼓勵(lì)。

不過，如果有志愿加入我們或者有什么有建設(shè)性意義的，以及提出批評的，我們依舊十分歡迎，麻煩各位留下寶貴的評論，我們?nèi)匀幌胱龅母谩?/span>”

我是一個(gè)樂觀的、浪漫的，并且頑固不化的人。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ——霍金

漫步者的宇宙

第二章?霍金輻射與黑洞

上次探討完薛定諤的貓，我們來繼續(xù)說一下霍金輻射吧。

霍金輻射，哈，一聽這個(gè)名字就知道是霍金老先生提出來的對吧。沒錯(cuò)，事實(shí)就是這樣的！這確實(shí)是他提出的。（這不廢話嗎？）

不過這時(shí)候就有小朋友要問了：“那么什么是霍金輻射呢？”

那么這個(gè)問題就要從真空零點(diǎn)能開始說起。

根據(jù)不確定性原理，在真空內(nèi)會(huì)憑空產(chǎn)生一對正反虛粒子，然后瞬間相互湮滅，這就是極微觀下存在的量子起伏。（如果你有《時(shí)間簡史》的話，上面有更加準(zhǔn)確與通俗的解釋。）

難道你認(rèn)為，真空是空的嗎？哈哈，如果你這么覺得，那你就錯(cuò)了。實(shí)際上，真空不是空的，而是處處充斥著由正負(fù)電子旋轉(zhuǎn)波產(chǎn)生的一種能量，這就是真空零點(diǎn)能。

但是，這個(gè)時(shí)候又有小朋友就會(huì)說了：“憑空產(chǎn)生一對正反虛粒子聽起來就很玄乎。憑空產(chǎn)生？逗我呢？”

確實(shí)沒有逗你，在不確定性原理，也就是測不準(zhǔn)原理中，粒子和能量在本質(zhì)是是可以相互轉(zhuǎn)化的。所以不要妄圖用宏觀的常規(guī)思維去看量子世界中發(fā)生的事，正如我們上一章節(jié)講的薛定諤的貓一樣，是常理所不能理解的。

又因?yàn)?span id="s0sssss00s" class="color-pink-03 font-size-16">輻射是能量的一種形式,那么理論上,它可以在特定條件上（因?yàn)椴淮_定性原理，因?yàn)檫@個(gè)條件是隨機(jī)產(chǎn)生的）變成物質(zhì)。而一個(gè)正物質(zhì)與一個(gè)對應(yīng)的反物質(zhì)相遇,就會(huì)瞬間消失,并完全變成能量。那么輻射可以看成能量變成物質(zhì),因?yàn)槟芰啃枰揽拷橘|(zhì)傳播（光的傳播不需要其它介質(zhì),因?yàn)?strong>光本身就是光的介質(zhì),這種介質(zhì)叫場,光其實(shí)就是電場變磁場,磁場變電場的過程）,就必定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正物質(zhì)和與之對應(yīng)的反物質(zhì).而這兩個(gè)粒子在一起,又會(huì)湮滅,變成能量。這也可以解釋為什么光波具有波粒二象性。

（這一部分可以參考星環(huán)計(jì)劃4,5期。）

當(dāng)然出現(xiàn)這種特定條件的概率相當(dāng)?shù)?。因?yàn)檩椛渚褪遣?，而波本身就通過電磁相互轉(zhuǎn)換來傳播。而正反粒子瞬間消失然后瞬間湮滅會(huì)改變波的傳播方向。本來一束光沿直線傳播，如果產(chǎn)生正反粒子，然后湮滅，那么就會(huì)使得一部分能量向各個(gè)方向平均釋放能量，從而波傳播的距離越長，能量也會(huì)越低，而且本來筆直的光會(huì)散開，變粗，這個(gè)也符合實(shí)際情況。

所以，根據(jù)不確定性原理，憑空出現(xiàn)正反虛粒子，這是可以的一件事情。

那么切入正題。假如說這對正反虛粒子正好產(chǎn)生在黑洞視界附近，那會(huì)怎樣呢？反虛粒子會(huì)落入黑洞視界中，而正虛粒子帶上能量逃逸。原本，如果這對虛粒子沒有在黑洞附近的話，那么它們會(huì)找到彼此并迅速湮滅。但現(xiàn)在負(fù)虛粒子落入黑洞中，在黑洞視界外的正虛粒子能觀察到視界邊緣上的負(fù)虛粒子卻無法與其湮滅（因?yàn)樗呀?jīng)逃逸）。

這時(shí)，逃逸的正虛粒子變成了實(shí)粒子，黑洞的一部分能量也被正粒子帶走。照此，黑洞會(huì)越來越小直至蒸發(fā)殆盡。我們不經(jīng)產(chǎn)生疑問：這個(gè)正粒子怎么得到能量的，又是怎樣偷走黑洞的質(zhì)量的？它是不是可以看做被黑洞甩出來了？

對此我認(rèn)為，這對粒子存在著量子糾纏。（這是咨詢了無數(shù)大神后得到的結(jié)論）負(fù)虛粒子在黑洞中獲得極大的動(dòng)能，這些動(dòng)能通過量子糾纏一樣給了在黑洞外的正虛粒子，導(dǎo)致該粒子的逃逸，并非被黑洞甩出。同時(shí)，負(fù)虛粒子在黑洞中給黑洞掛上了負(fù)號。不論是正物質(zhì)，還是反物質(zhì)，它們的質(zhì)量都是正的。所以，當(dāng)真空中因?yàn)榱孔訚q落而突然出現(xiàn)一對虛粒子，并且其中的任何一個(gè)落入黑洞的事件視界時(shí)，孤苦伶仃被留在外面的另外一個(gè)粒子，就必然會(huì)帶走一部分正質(zhì)量。對于外界而言，這就相當(dāng)于黑洞里輻射出去了一個(gè)攜帶正質(zhì)量的粒子，相當(dāng)于黑洞蒸發(fā)了一部分正質(zhì)量（得到一部分負(fù)質(zhì)量）。

（硅基注：“可以看做量子的虛起伏在黑洞視界處被切斷，從而得能量”）

小朋友又會(huì)問了，進(jìn)入黑洞的一定是負(fù)虛粒子嗎？會(huì)不會(huì)是正虛粒子呢？這和外面的那個(gè)粒子“偷走”黑洞質(zhì)量又有什么關(guān)系呢？

事實(shí)上，不是說負(fù)能量就一定會(huì)進(jìn)入黑洞，而是這些質(zhì)量本來就是從真空中借來的，原本應(yīng)該立即還回去的。但是有一個(gè)落入黑洞，另一個(gè)跑出來，這些質(zhì)量就還不回去了，只能從黑洞身上扣除了。

扣除質(zhì)量后，黑洞的質(zhì)量減小。不同于質(zhì)量越大壽命越短的恒星，黑洞的質(zhì)量越大，壽命反而越長。被奪走質(zhì)量后，黑洞的質(zhì)量減小了，加速了黑洞的死亡。

那么，還有最后一個(gè)小問題：為什么質(zhì)量越小，黑洞就越容易死亡呢？

這是因?yàn)楹诙?strong>每時(shí)每刻都在對外蒸發(fā)（比如，物質(zhì)噴流）。同時(shí)，黑洞也會(huì)利用自身強(qiáng)大的引力俘獲它的“食品”，來彌補(bǔ)這些蒸發(fā)。我們知道，質(zhì)量越大的天體彎曲時(shí)空的能力越強(qiáng)，而引力由彎曲的時(shí)空產(chǎn)生。黑洞質(zhì)量減小，就能直接導(dǎo)致它的引力減小。減小了引力，黑洞能俘獲的東西就越少，“吃”的東西也越少，無法彌補(bǔ)自身的蒸發(fā)。

舉個(gè)例子，一個(gè)人每天都要吃東西來補(bǔ)充自己的能量。結(jié)果他的腿日益萎縮導(dǎo)致他無法出門獲取食物，這個(gè)人最終就會(huì)因?yàn)槟芰坎粔蚨I死。黑洞在這，也是一個(gè)道理。

到最后，霍金輻射，霍金輻射，輻射在哪呢？答案就在那些正虛粒子身上。它們逃逸到無限遠(yuǎn)后，可以在外界看作黑洞在發(fā)射粒子，而這，就被稱作輻射，也就是霍金輻射啦。

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