首页 > 时间简史 > 第17章 黑洞不是这么黑的(2)

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遵循爱因斯坦方程E=mc2(E是能量,m是质量,c为光速),能量和质量成反比。是以,往黑洞去的负能量流减小它的质量。跟着黑洞丧失质量,它的事件视界面积变得更小,但是它发射出的辐射的熵过量地赔偿了黑洞的熵的减少,以是第二定律从未被违背过。

但是即便到了当时候,它的温度是如此之低,乃至于要用100亿亿亿亿亿亿亿亿年(1前面跟66个0)才全数蒸发完。这比宇宙的春秋长很多了,宇宙的春秋约莫只要100至200亿年(1或2前面跟10个0)。另一方面,正如第六章提及的,在宇宙的极初期阶段存在因为无规性引发的坍缩而构成的质量极小的太初黑洞。如许的小黑洞会有高很多的温度,并以大很多的速率收回辐射。具有10亿吨初始质量的太初黑洞的寿命大抵和宇宙的春秋不异。初始质量比这小的太初黑洞应当已蒸发结束,但那些比这稍大的黑洞仍在辐射出X射线以及伽马射线。这些X射线和伽马射线像光波,只是波是非很多。如许的黑洞几近不配这黑的外号:它们实际上是白热的,正以约莫1万兆瓦的功率发射能量。

如许,即便我们还不能找到一个太初黑洞,大师相称遍及地同意,如果找到的话,它必须正在发射出大量的伽马射线和X射线。

当然,如果一颗像冥王星这么近的黑洞已达到它生命的末期并要爆炸开来,很轻易检测其最后辐射暴。但是,如果一个黑洞已经发射了100至200亿年,不在畴昔或将来的几百万年里,而是在将来的多少年里达到它生命起点的能够性真是微不敷道!以是在你的研讨补助用光之前,为了有一公道的机遇看到爆炸,必须找到在约莫1光年间隔以内检测任何爆炸的体例。究竟上,本来制作来监督违背制止核实验条约的卫星检测到了从太空来的伽马射线暴。这些每个月仿佛产生16次摆布,并且大抵均匀地漫衍在天空的统统方向上。这表白它们发源于太阳系以外,不然的话,我们能够预感它们要集合于行星轨道面上。这类均匀漫衍还表白,这些伽马射线源要么处于银河系中离我们相称近的处所,要么就在它的核心的宇宙学间隔之处,因为不然的话,它们又会合中于星系的平面四周。在后者的景象下,产生伽马射线暴所需的能量实在太大,藐小的黑洞底子供应不起。但是如果这些源以星系的标准衡量和我们邻近,那便能够是正在发作的黑洞。我非常但愿这类景象成真,但是我必须承认,还能够用其他体例来解释伽马射线暴,比方中子星的碰撞。将来几年的新观察,特别是像LIGO如许的引力波探测器,应当能使我们发明伽马射线暴的发源。

但是,即便我们不能把握来自这些太初黑洞的辐射,我们观察到它们的机遇又如何呢?我们能够寻觅太初黑洞在其首要保存期里收回的伽马射线辐射。固然大部分黑洞在很远以外的处所,从它们来的辐射非常弱,但是从它们全部来的总辐射是能够检测获得的。我们确切察看到如许的一个伽马射线背景:察看到的强度随频次(每秒颠簸的次数)的窜改。但是,这个背景能够,并且大抵是由除了太初黑洞以外的过程产生的。如果每立方光年均匀有300个太初黑洞,它们所发射的伽马射线的强度应如何随频次窜改。是以能够说,伽马射线背景的观察并没给太初黑洞供应任何必定的证据。但它们明白奉告我们,在宇宙中均匀每立方光年不成能有多于300个太初黑洞。这个极限表白,太初黑洞最多只能构成宇宙中一百万分之一的物质。

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