【博科園-科學(xué)科普】《10 ^ 100年后最后一個(gè)黑洞將消失》恕小編無能不能用中國話來描述10 ^ 100年（1X10^100）到是多少啊,？誰知道來評論區(qū)說說唄,？
首先與此相比來說個(gè)小數(shù)據(jù)：
0、最后一個(gè)黑洞還能活N（10 ^ 100）歲
1,、太陽的壽命為100億（10^ 10）歲（現(xiàn)在只剩50億年壽命了）
2,、宇宙的年齡為138億（1.38X10^ 10）歲（當(dāng)然在黑洞消失前宇宙還是存在的或者說是永久的）
3、地球誕生了46億（4.6X10^ 9）年（或?qū)⑾鲇谔柦Y(jié)束時(shí)）
4,、地球生命誕生36（3.6X10^ 9）億年（再繼續(xù)的時(shí)間難以預(yù)測）
5,、植物壽命多為數(shù)百歲，動(dòng)物壽命多為數(shù)十歲
6,、人類現(xiàn)在世界平均壽命70歲
然后我們來比一下最后一個(gè)黑洞現(xiàn)在已存在的時(shí)間+未來10 ^ 100年壽命,，是多么的微不足道啊…我好想變成這個(gè)黑洞啊~\(≧▽≦)/~啦啦啦
下面我們開始正文《黑洞的生長速度比它蒸發(fā)的快嗎？》
【博科園-科學(xué)科普】黑洞是已知宇宙中質(zhì)量最大的單一天體,，有些甚至是幾百萬倍甚至數(shù)十億倍太陽的質(zhì)量,。它們是由超大恒星和它們的殘?bào)w坍縮形成的。任何跨越視界的東西都注定要到達(dá)奇點(diǎn)增加黑洞的質(zhì)量,。廣義相對論告訴我們空間是如何被質(zhì)量彎曲的,，而量子場理論告訴我們真空是如何自發(fā)地運(yùn)動(dòng)的，我們知道黑洞不會(huì)永遠(yuǎn)保持穩(wěn)定,，還會(huì)衰減,。哪一個(gè)會(huì)贏：增長還是衰減？
黑洞的質(zhì)量是事件視界半徑的唯一決定因素,，這個(gè)模擬說明了一個(gè)非旋轉(zhuǎn)的孤立的黑洞,。圖片版權(quán)：SXS team; Bohn et al 2015
想知道為什么黑洞不會(huì)因?yàn)榛艚疠椛涠舭l(fā)得更快。如果粒子對在太空中到處爆發(fā),，包括內(nèi)部（黑洞）事件視界,，并不是所有的粒子都在不久后湮滅，為什么一個(gè)（黑洞）不會(huì)因?yàn)槲幢讳螠绲牧Ｗ佣徛蛎洠?br>
然而這里有一個(gè)誤解,，現(xiàn)在讓我們一起來解讀,。
QCD的可視化說明了粒子/反粒子對在量子真空中是如何在很小的時(shí)間內(nèi)跳出來的，這是海森堡不確定性的結(jié)果,。圖片版權(quán)：Derek B. Leinweber
空的空間是一個(gè)有趣的地方,，在很多方面它一點(diǎn)也不空,！當(dāng)然你可以想象把所有的物質(zhì)，所有的輻射,，所有的能量,，甚至所有的曲率都完全脫離空間的區(qū)域，直到所有剩下的都接近于“沒有”東西,，就像我們在宇宙中所能得到的一樣,。然而即使這樣真空的零點(diǎn)能量也不為零！即使你把所有的東西都拿走了,，空間本身仍然存在著一種非零的能量,，我們可以將其形象化的一種方式是粒子-反粒子對出現(xiàn)在存在其中。
現(xiàn)在用同樣的方法,，在那個(gè)空間放一個(gè)黑洞,。
粒子-反粒子對存在于黑洞的事件視界內(nèi)外持續(xù)存在。當(dāng)一個(gè)由外部創(chuàng)建的對有一個(gè)成員出現(xiàn)時(shí),，那就是事情變得有趣的時(shí)候,。圖片版權(quán)：Ulf Leonhardt of the University of St. Andrews
在三個(gè)區(qū)域這些粒子-反粒子對出現(xiàn)：
1,、兩個(gè)粒子從黑洞外開始存在并在外面重新湮滅,。
2、兩個(gè)粒子從黑洞的視界開始存在并在內(nèi)部重新湮滅,。
3,、兩個(gè)粒子都從外面開始，但另一個(gè)將逃走,。
或許這過于簡單化了,，但它是最直觀的視覺化方法之一，即使它不能準(zhǔn)確地描述霍金輻射的來源,，或者它的能量譜是什么,。在現(xiàn)實(shí)中你所得到的是黑體輻射的光譜——主要是極低能量的光子，這與黑洞視界的大小有關(guān),，在黑洞的視界上,，較小的黑洞輻射得更快。
霍金輻射是量子物理學(xué)在黑洞視界周圍彎曲時(shí)空中預(yù)測的必然結(jié)果,。這張圖顯示的是在視界外產(chǎn)生輻射的能量,，也就是說黑洞必須失去質(zhì)量來補(bǔ)償。圖片版權(quán)：E. Siegel
你必須意識到的是這些“配對”實(shí)際上并不存在,；他們只計(jì)算工具,，黑洞內(nèi)存在的一對黑洞本身不能增加質(zhì)量，因?yàn)榭偰芰吭谌魏螘r(shí)候都是一樣的,。畢竟粒子-反粒子對的能量來自于它周圍的空間,，但如果你有來自外部空間的能量,，它會(huì)導(dǎo)致真正的輻射遠(yuǎn)離黑洞，能量必須來自黑洞本身,，降低質(zhì)量,。這就是霍金輻射工作的原理，這也是黑洞最終衰減的原因,。
黑洞的視界是一個(gè)球形或球狀的區(qū)域,，從那里什么都沒有，甚至沒有光,。但在視界之外,，黑洞被預(yù)測會(huì)發(fā)出輻射。圖片版權(quán)：NASA; Jrn Wilms (Tübingen) et al.; ESA
我們可以量化衰變的速度和輻射的溫度,，然后發(fā)現(xiàn)黑洞以極慢的速度失去質(zhì)量,！太陽質(zhì)量的黑洞，霍金輻射的當(dāng)前溫度將達(dá)到62毫微開爾文并將需要10 ^ 67年蒸發(fā),。在我們的銀河系中心輻射在15毫微微開爾文 10 ^ 87年蒸發(fā),。最大的黑洞將10 ^ 100年蒸發(fā)！然而在整個(gè)過程中也有物質(zhì)被吸入黑洞,。
黑洞不是太空中孤立的物體,，而是存在于宇宙、星系和恒星系統(tǒng)的物質(zhì)和能量中,。它們的生長是通過吸積和吞噬物質(zhì)和能量來加速成長的,，比從霍金輻射中失去能量更快。圖片版權(quán)：NASA/ESA Hubble Space Telescope collaboration
來自其他恒星的物質(zhì),、宇宙塵埃,、星際物質(zhì)、氣體云,、甚至從大爆炸遺留下來的輻射和中微子都可以貢獻(xiàn)出來,。暗物質(zhì)會(huì)與黑洞碰撞，同時(shí)也會(huì)增加它的質(zhì)量,。是輻射損失的質(zhì)量當(dāng)量的許多數(shù)量級,，比任何此類黑洞吸收的物質(zhì)量低。但是,可以被吸收的問題是有限度的,。
隨著時(shí)間的推移,，坍塌的恒星物體被噴射到星系際介質(zhì)中，引力離解將物體分開,。它可能需要大約 10 ^ 20 年的某處-100億倍宇宙的當(dāng)前年齡-為物質(zhì)吸收率下落在霍金輻射率之下,，但它最終將發(fā)生一旦這樣黑洞衰減將開始贏得勝利。今天我們所知道的宇宙中的每個(gè)黑洞仍然在增長,，但是這種增長將達(dá)到一個(gè)有限的最大值,。之后霍金的輻射將會(huì)勝利,。
當(dāng)黑洞在質(zhì)量和半徑上收縮時(shí)，霍金輻射就會(huì)在溫度和能量上變得越來越大,，一旦衰變速率超過了生長速率,，霍金輻射只會(huì)增加溫度和能量。圖片版權(quán)：NASA
它開始緩慢,但霍金輻射將增加隨著時(shí)間的推移,，特別是當(dāng)黑洞的質(zhì)量開始明顯萎縮,。一旦形成了一個(gè)奇點(diǎn)仍然是一個(gè)奇點(diǎn)所保持一個(gè)事件視界，直到質(zhì)量趨于零的那一刻,。然而黑洞生命的最后一秒, 將導(dǎo)致一個(gè)非常具體和非常大的能量釋放,。當(dāng)質(zhì)量下降到228公噸時(shí)這就是準(zhǔn)確的信號，確切說的一秒鐘仍然存在,。事件視界大小將是3.4 x 10 ^-22 米,，一個(gè)波長的光子的大小比任何粒子在LHC 所產(chǎn)生的能量更大。但在最后一秒總共 2.05 x 10 ^ 22 焦耳的能量,相當(dāng)于500萬噸 TNT被釋放,。就好像100萬枚核聚變炸彈在一個(gè)狹小的空間區(qū)域中同時(shí)爆炸,，這是黑洞蒸發(fā)的最后階段。
在永恒黑暗的永恒的背景下一束光將會(huì)出現(xiàn),，宇宙中最后一個(gè)黑洞的蒸發(fā),。圖片版權(quán)：ortega-pictures / pixabay
這將發(fā)生在未來（約10 ^ 100年后）這樣一束光將成為整個(gè)宇宙中唯一可見的東西。所有的恒星和恒星殘骸都將在黑暗中消失很久,。即使今天黑洞的生長速度比它們衰變的速度快,，但這種情況不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去,。一旦我們用完不掉的物質(zhì)或者速率下降到霍金輻射的速度之下,，衰變是剩下的唯一的東西，而且它是非常持久的,。
黑洞會(huì)在它們開始正衰減之前生長,，直到它們開始衰減的速度比它們生長的速度還要快，甚至在它們消失之前,，它們還有難以置信的質(zhì)量,。即使是宇宙中最大規(guī)模的黑洞也會(huì)蒸發(fā)?；艚疠椛涫怯钪嬷忻總€(gè)黑洞不可避免的命運(yùn),。
知識：科學(xué)無國界，博科園-科學(xué)科普
