我们并不是拖更，我们只是被生活与学校挡住了去向真理的旅途……

                                                                                                                ——硅基

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原作者：APC科学联盟 

  后期：硅基【幻科联】

作者：AIPC没有I

小A：“大家又是好久不见啊……关于更新频率嘛……硅基说了，改成月更。并且我们也在尽力想办法出配音视频，希望大家还能一如既往的给予支持与鼓励。

不过，如果有志愿加入我们或者有什么有建设性意义的，以及提出批评的，我们依旧十分欢迎，麻烦各位留下宝贵的评论，我们仍然想做的更好。”

我是一个乐观的、浪漫的，并且顽固不化的人。

                                                                                    ——霍金

漫步者的宇宙

第二章 霍金辐射与黑洞

上次探讨完薛定谔的猫，我们来继续说一下霍金辐射吧。

霍金辐射，哈，一听这个名字就知道是霍金老先生提出来的对吧。没错，事实就是这样的！这确实是他提出的。（这不废话吗？）

不过这时候就有小朋友要问了：“那么什么是霍金辐射呢？”

那么这个问题就要从真空零点能开始说起。

根据不确定性原理，在真空内会凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间相互湮灭，这就是极微观下存在的量子起伏。（如果你有《时间简史》的话，上面有更加准确与通俗的解释。）

难道你认为，真空是空的吗？哈哈，如果你这么觉得，那你就错了。实际上，真空不是空的，而是处处充斥着由正负电子旋转波产生的一种能量，这就是真空零点能。

但是，这个时候又有小朋友就会说了：“凭空产生一对正反虚粒子听起来就很玄乎。凭空产生？逗我呢？”

确实没有逗你，在不确定性原理，也就是测不准原理中，粒子和能量在本质是是可以相互转化的。所以不要妄图用宏观的常规思维去看量子世界中发生的事，正如我们上一章节讲的薛定谔的猫一样，是常理所不能理解的。

又因为辐射是能量的一种形式,那么理论上,它可以在特定条件上（因为不确定性原理，因为这个条件是随机产生的）变成物质。而一个正物质与一个对应的反物质相遇,就会瞬间消失,并完全变成能量。那么辐射可以看成能量变成物质,因为能量需要依靠介质传播（光的传播不需要其它介质,因为光本身就是光的介质,这种介质叫场,光其实就是电场变磁场,磁场变电场的过程）,就必定会产生一个正物质和与之对应的反物质.而这两个粒子在一起,又会湮灭,变成能量。这也可以解释为什么光波具有波粒二象性。

（这一部分可以参考星环计划4,5期。）

当然出现这种特定条件的概率相当低。因为辐射就是波，而波本身就通过电磁相互转换来传播。而正反粒子瞬间消失然后瞬间湮灭会改变波的传播方向。本来一束光沿直线传播，如果产生正反粒子，然后湮灭，那么就会使得一部分能量向各个方向平均释放能量，从而波传播的距离越长，能量也会越低，而且本来笔直的光会散开，变粗，这个也符合实际情况。

所以，根据不确定性原理，凭空出现正反虚粒子，这是可以的一件事情。

那么切入正题。假如说这对正反虚粒子正好产生在黑洞视界附近，那会怎样呢？反虚粒子会落入黑洞视界中，而正虚粒子带上能量逃逸。原本，如果这对虚粒子没有在黑洞附近的话，那么它们会找到彼此并迅速湮灭。但现在负虚粒子落入黑洞中，在黑洞视界外的正虚粒子能观察到视界边缘上的负虚粒子却无法与其湮灭（因为它已经逃逸）。

这时，逃逸的正虚粒子变成了实粒子，黑洞的一部分能量也被正粒子带走。照此，黑洞会越来越小直至蒸发殆尽。我们不经产生疑问：这个正粒子怎么得到能量的，又是怎样偷走黑洞的质量的？它是不是可以看做被黑洞甩出来了？

对此我认为，这对粒子存在着量子纠缠。（这是咨询了无数大神后得到的结论）负虚粒子在黑洞中获得极大的动能，这些动能通过量子纠缠一样给了在黑洞外的正虚粒子，导致该粒子的逃逸，并非被黑洞甩出。同时，负虚粒子在黑洞中给黑洞挂上了负号。不论是正物质，还是反物质，它们的质量都是正的。所以，当真空中因为量子涨落而突然出现一对虚粒子，并且其中的任何一个落入黑洞的事件视界时，孤苦伶仃被留在外面的另外一个粒子，就必然会带走一部分正质量。对于外界而言，这就相当于黑洞里辐射出去了一个携带正质量的粒子，相当于黑洞蒸发了一部分正质量（得到一部分负质量）。

（硅基注：“可以看做量子的虚起伏在黑洞视界处被切断，从而得能量”）

小朋友又会问了，进入黑洞的一定是负虚粒子吗？会不会是正虚粒子呢？这和外面的那个粒子“偷走”黑洞质量又有什么关系呢？

事实上，不是说负能量就一定会进入黑洞，而是这些质量本来就是从真空中借来的，原本应该立即还回去的。但是有一个落入黑洞，另一个跑出来，这些质量就还不回去了，只能从黑洞身上扣除了。

扣除质量后，黑洞的质量减小。不同于质量越大寿命越短的恒星，黑洞的质量越大，寿命反而越长。被夺走质量后，黑洞的质量减小了，加速了黑洞的死亡。

那么，还有最后一个小问题：为什么质量越小，黑洞就越容易死亡呢？

这是因为黑洞每时每刻都在对外蒸发（比如，物质喷流）。同时，黑洞也会利用自身强大的引力俘获它的“食品”，来弥补这些蒸发。我们知道，质量越大的天体弯曲时空的能力越强，而引力由弯曲的时空产生。黑洞质量减小，就能直接导致它的引力减小。减小了引力，黑洞能俘获的东西就越少，“吃”的东西也越少，无法弥补自身的蒸发。

举个例子，一个人每天都要吃东西来补充自己的能量。结果他的腿日益萎缩导致他无法出门获取食物，这个人最终就会因为能量不够而饿死。黑洞在这，也是一个道理。

到最后，霍金辐射，霍金辐射，辐射在哪呢？答案就在那些正虚粒子身上。它们逃逸到无限远后，可以在外界看作黑洞在发射粒子，而这，就被称作辐射，也就是霍金辐射啦。

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