以在空空间里场不可能严格地被固定为零,因为那样它就既有准确
值(零)又有准确
变化率(也是零)。场
值必须有
定
最小
不准确量或量子起伏。人们可以将这些起伏理解为光或引力
粒子对,它们在某
时刻同时出现、互相离开、然后又互相靠近而且互相湮灭。这些粒子正如同携带太阳引力
虚粒子:它们不像真
粒子那样能用粒子加速器直接探测到。然而,可以测量出它们
间接效应。例如,测出绕着原子运动
电子能量发生
微小变化和理论预言是如此相
致,以至于达到
令人惊讶
地步。不确定性原理还预言
类似
虚
物质粒子对
存在,例如电子对和夸克对。然而在这种情形下,粒子对
个成员为粒子而另
成员为反粒子(光和引力
反粒子正是其自身)。
因为能量不能无中生有,所以粒子反粒子对中个参与者有正
能量,而另
个有负
能量。由于在正常情况下实粒子总是具有正能量,所以具有负能量
那
个粒子注定是短命
虚粒子。它必须找到它
伴侣并与之相湮灭。然而,
颗接近大质量物体
实粒子比它远离此物体时能量更小,因为要花费能量抵抗物体
引力吸引才能将其推到远处。正常情况下,这粒子
能量仍然是正
。但是黑洞里
引力是如此之强,甚至在那儿
个实粒子
能量都会是负
。所以,如果存在黑洞,带有负能量
虚粒子落到黑洞里变成实粒子或实反粒子是可能
。这种情形下,它不再需要和它
伴侣相湮灭
,它被抛弃
伴侣也可以落到黑洞中去。啊,具有正能量
它也可以作为实粒子或实反粒子从黑洞
邻近逃走(图7.4)。对于
个远处
观察者而言,这看起来就像粒子是从黑洞发射出来
样。黑洞越小,负能粒子在变成实粒子之前必须走
距离越短,这样黑洞发射率和表观温度也就越大。
图7.4
辐射出去正能量会被落入黑洞
负能粒子流所平衡。按照爱因斯坦方程E=mc2(E是能量,m是质量,c为光速),能量和质量成正比。所以往黑洞去
负能量流减少它
质量。当黑洞损失质量时,它
事件视界面积变小,但是它发射出
辐射
熵过量地补偿
黑洞
熵
减少,所以第二定律从未被违反过。
还有,黑洞质量越小,则其温度越高。这样当黑洞损失质量时,它
温度和发射率增加,因而它
质量损失得更快。人们并不很清楚,当黑洞
质量最后变得极小时会发生什
。但最合理
猜想是,它最终将会在
个巨大
、相当于几百万颗氢弹爆炸
发射爆中消失殆尽。
个具有几倍太阳质量
黑洞只具有1000万分之
度
绝对温度。这比充
请关闭浏览器阅读模式后查看本章节,否则可能部分章节内容会丢失。