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霍金预言实现过吗 这次或成真?黑洞并非完全黑暗

2016-08-17 10:36:17 来源: 网易科技

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  至诚财经网(www.zhicheng.com)08月17日讯

  据报道,史蒂芬·霍金在1974年就提出黑洞可能不是完全黑暗的理论,相反,量子效应可能导致辐射从黑洞的边界逃逸出来。霍金的理论认为,黑洞应该有能力热制造和释放亚原子粒子,即霍金辐射,直到黑洞完全耗尽能量。

霍金的黑洞理论

  在1974年的声明中,霍金解释到,黑洞周围有着强大的引力场,根据量子理论,这种引力场可影响粒子和反粒子的配对生成,如同在真空中一直存在的现象一样。如果粒子就在黑洞的视界(event horizon)外生成,可能成为逃逸的正粒子——观察到的就是从黑洞释放出的热辐射——而负粒子可能落回黑洞。

  海法以色列理工学院的教授杰夫·斯坦豪尔(Jeff Steinhauer)在今天出版的《自然物理学》杂志中一篇论文上证明了此效应。他制造一种声音黑洞而非光黑洞,使用的是带声音粒子即声子“视界”的长管。2014年斯坦豪尔教授发现,视界上随机产生了声子。在他最新的结果中,斯坦豪尔证明这些声子是一对相关声子中的一个,从而证明了霍金辐射的量子效应。

  在黑洞中视界是指界限清晰的表面或边缘,在视界后面没有光能逃逸,因为逃逸的速度必须快于光速。斯坦豪尔教授使用了波色-爱因斯坦冷凝物制造了相同的条件,但只是声音黑洞。在2年前的试验中,他发现与霍金预测的一样,制造声波的能量没有从黑洞中泄露。现在他更进一步,以量子的方式展示这种能量行为。

  在视界在一边里面的粒子流动速度比声速更快,因此没有声子能逃逸。斯坦豪尔教授称:“这如同逆水游泳,如果水流速度比你游泳速度快,你就会向反方向漂流。声子无法达到‘视界’点。”他进行了4600次试验,即持续6天观察声子。他首次在实验室里发现了霍金辐射的量子效应。但要真正测量黑洞释放的霍金辐射是不可能的,因为这种辐射太微弱。

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