请问,可以解释一下霍金的黑洞会蒸发的理论吗?不是很明白

2024-11-20 17:02:08
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回答1:

20世纪70年代早期,史蒂芬· 霍金(Stephen Hawking)从理论上推导出黑洞是“热的”,由此它们会损失能量和质量,变得越来越小。这种“黑洞蒸发”是霍金最重要的发现之一。

我们观测到的黑洞可以用爱因斯坦方程很好地描述,理解它们不需要量子力学。但是有两个黑洞之谜确实需要量子力学来解决,圈理论为这二者都提供了可能的解答,也为其中一个提供了检验理论的机会。

量子引力对黑洞的第一个应用涉及史蒂芬· 霍金(Stephen Hawking)发现的一个奇特事实。20 世纪70年代早期,他从理论上推导出黑洞是“热的”,它们的表现像热的物体:它们会放热。由此它们会损失能量和质量(因为能量和质量是同样的东西),变得越来越小。它们会“蒸发”。这种“黑洞蒸发”是霍金做出的最重要的发现。

物体有热量是因为它们的微观成分在运动。例如,一块热铁的原子在平衡位置附近快速振动。热空气中分子的运动比冷空气中要快。

使黑洞变得炙热的、不断振动的基本“原子”是什么呢?霍金没有解答这个问题,圈理论提供了一种可能的答案。给黑洞带来温度的、振动的基本原子是其表面单个的空间量子。

由此,使用圈理论就可以理解霍金所预言的黑洞的奇怪热量:热量是单个空间原子微小振动的结果。它们会振动,因为在量子力学的世界中一切都在振动,没有东西保持静止。量子力学的核心就是物体不可能始终完全静止在一个位置。黑洞的热量与圈量子引力中空间原子的振动直接相关。黑洞视界的准确位置只由这些引力场的微小振动决定。因此在某种意义上,视界会像热物体一样振动。

被圈——描述引力场状态的自旋网络的连线穿过的黑洞表面。每个圈都对应着黑洞表面的一块量子区域。

还有另一种理解黑洞热量来源的方式。量子涨落会在黑洞的内部和外部之间产生关联。贯穿黑洞视界的量子不确定性产生视界的几何涨落,而涨落意味着概率,概率意味着热力学,即温度。黑洞为我们遮蔽了一部分宇宙,但使其量子涨落以热量的形式被探测到。

回答2:

初发扬子寄元大校书(韦应物)寄全椒山中道士(韦应物)