黑洞,，看起來系數(shù)平常的字眼,，背后隱含的奧秘卻讓人敬畏?？茖W(xué)家關(guān)于黑洞的理論眾說紛紜。其中科普大神霍金先生的黑洞蒸發(fā)尤為著名,。根據(jù)霍金先生的表述,，黑洞其實并不黑，因為它并不只是一味地索取物質(zhì),，而且他還會發(fā)射物質(zhì),，這種理論被人稱為霍金輻射。

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是的,，這種想法可能有點異想天開，黑洞在人們眼中就像一個恐怖而巨大的吸塵器,，沒有任何物質(zhì)會逃脫它的吞噬,，而異于常人的霍金對于這種觀點卻不以為然，霍金認為，黑洞是會輻射物質(zhì)的,，這種輻射最終會從黑洞吸走足夠的能量和質(zhì)量,，使黑洞消失。這一理論被普遍認為是正確的,，但曾被認為幾乎不可能被證明,。但是一項新的研究證明，霍金先生是對的,！

首先,，我們知道，黑洞所產(chǎn)生的引力是如此之大,，甚至以光速運動的光子也無法逃脫,。雖然空間真空通常被認為是空的，但量子力學(xué)的不確定性表明,，真空中充滿了虛粒子,，它們以物質(zhì)-反物質(zhì)成對的形式飛入或飛出。

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尤其是正常情況下,，當(dāng)一對虛粒子出現(xiàn)后，它們會立即相互湮滅,。然而,，這些物質(zhì)如果靠近黑洞旁邊，極端的重力會把粒子們拉開,，當(dāng)另一個粒子射入太空時,，一個粒子被黑洞吸收。被吸收的粒子具有負能量,，這降低了黑洞的能量和質(zhì)量,。吞下足夠多的這些虛擬粒子，黑洞最終會蒸發(fā),。逃逸的粒子被稱為霍金輻射,。由于這種輻射非常微弱，所以我們現(xiàn)在不可能在太空中觀測到它,，但物理學(xué)家已經(jīng)想出了非常有創(chuàng)意的方法在實驗室中測量它,。

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位于海法的以色列理工學(xué)院的物理學(xué)家杰夫·施泰因豪爾和他的同事們用一種叫做玻色-愛因斯坦凝聚的極冷氣體來模擬黑洞的視界,，黑洞有一個看不見的邊界,，任何東西只要到了視界之內(nèi)都無法逃脫?？茖W(xué)家們制造了一對正在在流動的氣流中,，他們放置了一個落差，形成了一個氣體的“瀑布”;當(dāng)氣體流過瀑布時，它將足夠的勢能轉(zhuǎn)化為動能,，使其流動速度超過音速,。這就像你試圖逆流而上，水流比你游得還快,。你會覺得自己在前進,，但實際上是在后退。這類似于黑洞中的光子試圖離開黑洞,，但卻被引力以錯誤的方式吸引,。

霍金預(yù)測，被發(fā)射粒子的輻射將是波長和能量的連續(xù)光譜,。他還說,，它可以用一個溫度來描述，這個溫度只依賴于黑洞的質(zhì)量,。最近的實驗證實了聲波黑洞的這兩種預(yù)測,。

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然而研究員帕倫塔尼強調(diào),，這項研究是“一個漫長過程中的一步”,。特別是，這項研究沒有顯示聲子對在量子水平上是相關(guān)的,，這是霍金預(yù)測的另一個重要方面,，但是有了霍金輻射的理論就能說明如何降低黑洞的質(zhì)量而導(dǎo)致黑洞蒸散的現(xiàn)象。因為視界之外的粒子是帶有質(zhì)量的真實粒子,，由質(zhì)量和能量守恒定律,，視界之內(nèi)被黑洞吞噬的粒子有負質(zhì)量，所以黑洞的質(zhì)量會因為這樣的作用而減少,，也就是說霍金先生是對的,！