黑洞|霍金的黑洞理论:哪些得到了证实?哪些还需要验证?


黑洞|霍金的黑洞理论:哪些得到了证实?哪些还需要验证?
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黑洞|霍金的黑洞理论:哪些得到了证实?哪些还需要验证?
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黑洞|霍金的黑洞理论:哪些得到了证实?哪些还需要验证?
霍金是现代理论物理学家之一 , 由于霍金一直在和疾病进行斗争 , 从而广受大众熟知 。 直到霍金去世前的几天 , 他的最后一篇论文完成了发表 。 在黑洞的科学领域 , 霍金一直处在前沿工作 , 并提出了自己的理论 , 科学家验证了霍金的很多想法 , 但是也有部分理论尚未验证 。
黑洞的真实性 , 已经在2019年的黑洞照片中得到明确的验证 , 霍金针对黑洞提出了“霍金辐射”、“黑洞面积”、“黑洞无毛”等理论 , 这些理论对于科学家研究极限天体黑洞 , 具有很大的参考和验证价值 。
霍金辐射理论——黑洞并非永恒的天体:
黑洞作为目前物理学的极限天体 , 很多科学家认为黑洞是一个几乎永恒的天体 , 然而霍金提出霍金辐射理论 , 认为黑洞也会逐渐“蒸发”消失 。
霍金辐射理论认为 , 真空中会不断产生成对的虚粒子 , 成对的虚粒子会快速产生 , 快速碰撞泯灭 , 两个粒子的诞生和泯灭并不会对真空环境产生影响 。 在黑洞周围的真空环境中 , 也会出现虚粒子 , 但是黑洞的巨大引力 , 可能会将其中一个虚粒子吸入黑洞 , 而另一个粒子逃离 。
虚粒子无法产生碰撞泯灭 , 虚粒子也就成为了实粒子向外逃逸 , 黑洞周围产生了“有无到有”的过程 , 实粒子的逃离 , 会携带走黑洞的一部分能量 , 进而产生霍金辐射 。
想要检测到霍金辐射 , 就需要对黑洞进行观测 , 这对于目前的人类科技来说过于困难 , 但是科学家找到了一种全新的方式——利用声音模拟黑洞 。 科学家利用声波模拟 , 代替真正的黑洞 , 经过物理学检测 , 发现了等效的霍金辐射 。
“声波模拟黑洞”并不能验证真实黑洞确实存在霍金辐射 , 但为霍金辐射的真实性提供了间接证据 。 如果霍金辐射真的存在 , 那么宇宙中的黑洞也将在未来逐渐蒸发消失 , 随着宇宙的膨胀 , 整个宇宙空间都会成为一片“虚空” , 没有任何天体 , 温度也会无限接近绝对零度 。
黑洞面积理论、黑洞无毛理论——黑洞吞噬的信息在哪:
宇宙中黑洞的出现 , 让量子力学的信息守恒受到了冲击 , 黑洞吞噬的物体 , 似乎就会被抹去一切信息 , 黑洞就像是一个巨大的信息删除机器 , 信息守恒在黑洞身上似乎完全不适用 。
早期黑洞研究时 , 霍金提出“黑洞无毛”理论 , 也就是表示黑洞是一个光滑的天体 , 但是在2016年 , 为了确保信息守恒 , 霍金表示黑洞或许并非光滑的天体 , 而是在表面存在“软毛”的天体 , 黑洞吞噬的物体信息 , 都会储存在黑洞的面积里 , 由于“软毛”的存在 , 黑洞的面积远比观察到的更大 。
【黑洞|霍金的黑洞理论:哪些得到了证实?哪些还需要验证?】如果黑洞存在“软毛” , 那么黑洞就非常类似人类的大脑皮层 , 大脑皮层通过褶皱增加表面积 , 进而提高大脑的记忆量和功能 , 黑洞则是通过“软毛”增加表面积 , 从而保留吞噬的物体信息 。
黑洞究竟是一个光滑的天体 , 还是存在“软毛”的天体 , 没有人知道真正的答案 , 毕竟黑洞的表面并非轻易就能观测 , 如果黑洞存在“软毛” , 那就意味着坠入黑洞的物体都有逃逸的可能性 。
黑洞会随着霍金辐射逐渐蒸发 , 如果科学技术足够先进 , 就可以将从黑洞逃逸的所有粒子捕捉 , 再通过黑洞的“软毛”获取吞噬天体的信息 , 就可以重新组装粒子 , 还原被黑洞吞噬的天体 。
而且由于黑洞的引力作用 , 黑洞内部的时间流逝非常缓慢 , 对于被黑洞吞噬的物体来说 , 可能仅仅度过了几个小时 , 黑洞就像是一个穿越到未来的秘密通道 , 前提是有人愿意为你重组粒子~
总结:
霍金对黑洞科学做出了很大的贡献 , 很多对宇宙的猜想都被证明是对的 。
但是霍金也提出过一些悲观的预言 , 比如外星人入侵、智能AI接管地球、地球环境剧变等等 , 并且表示地球留给生命的时间只有100年左右 。 虽然霍金可能只是随口说出这些预言 , 但也引起了很多人的关注 , 毕竟宇宙是一个未知世界 , 任何灾难都有可能发生!