霍金关于黑洞的最大研究成果终于通过实验验证

dangdawei

霍金关于黑洞的最大研究成果终于通过实验验证，但再也无法获得诺贝尔奖了[url=]文汇客户端[/url] 2019-06-02 11:16:26

物理学家一直致力于实验室中与黑洞有关的实验。实验证实，已故著名物理学家霍金对黑洞做出的预测是正确的。

团队在他们的实验室中创建的黑洞与太空中的黑洞不同。太空中的黑洞具有如此巨大的重力，光线无法逃脱。实验室制造的黑洞是使用一种称为玻色-爱因斯坦凝聚物的东西建造的，它不会阻止光线逃逸，而是防止声音逃逸。

该团队称其实验验证的霍金理论称为霍金辐射。该团队表示，霍金意识到，当试图将控制热量的物理定律应用于黑洞时，黑洞必须从其表面发射辐射。

面临的挑战是，天文学家无法观测到足够近的黑洞来证明或反驳这一理论。这种不可能性导致科学家们在实验室中制造出黑洞类似物。

研究人员通过在聚焦激光束中捕获8000个铷原子以产生细长的玻色-爱因斯坦凝聚物来完成验证。这是一个超冷原子系统，其中奇异的量子物理现象在较大尺度上可见，并且经常用于这类实验。研究人员然后采用第二个激光器增加冷凝物一侧的势能。尖锐的过渡将较密集的区域（被认为是黑洞的外部）分开，较不密集的区域被认为是黑洞的内部。

在实验的一个区域，声音的速度比铷原子的流动速度快，但在另一个区域，声音的速度慢，使声波只从急剧的转变处传播。这就是光在黑洞中的行为。研究小组发现，在实验室创造黑洞的视界内，霍金辐射的信号与黑洞内外的声波有关，从而证明斯蒂芬霍金黑洞预测是正确。

由于诺贝尔奖不颁发给去世的人，因此，霍金再也无法获得诺贝尔奖了。

霍金辐射（小字部分，供学有余力的粉丝阅读，考试不考）

在大家心面貌中，黑洞是那种只吃不吐的引力怪物。没有任何东西可以或许逃脱黑洞的束缚，包罗光芒。上面的熟悉都是基于经典的广义相对论，当思量到量子场论效应时，头脑中的见解就要产生改变了。

真空并不是完全的空，而是布满了升沉不定的量子涨落，种种正、反虚粒子对不绝产生和湮灭。黑洞视界四周是一个危险的地区，通常那边潮汐力很强，会把“虚粒子对”拉开一定间隔，当“虚粒子对”得到足够多的能量时，就会转化为真实存在的实粒子，当处于视界外的粒子飞走时，就带走了黑洞的能量，也是带走了黑洞的质量。这样，黑洞质量就会逐渐变小，该进程又称为“黑洞蒸发”。

另一个等价的图景：一个虚粒子带正能量、一个带负能量，负能量的粒子更轻易被黑洞吞噬，留下正能量的粒子逃离黑洞，从而带走能量和质量，黑洞因吞噬了负能量粒子而损失了能量和质量。这也是霍金在《时间简史》中刻画的图景。

根据霍金辐射的盘算公式，黑洞的温度与质量成反比，通常黑洞的温度都是非常低的。太阳质量的黑洞，温度只有60纳开，这样的黑洞从宇宙配景辐射吸收的能量要大于因辐射损失的能量，因此永远不会蒸发掉。

理论上，月球质量的黑洞，其温度和宇宙配景辐射的温度相当，恰好能做到收支均衡。因此，可以想象，小质量的黑洞温度会更高。假如粒子对撞性能产生黑洞的话，那么会因霍金辐射而瞬间蒸发掉的，因此无需担心那样小的黑洞吞噬地球。