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只有反粒子被吞没
来源:生活百科全书 专题: ( 字号:   )

量子力学是一门十分奇妙的科学,离开它,我们找不到别的能够如此精巧地解释微观世界的手段.量子力学的奇妙性使我们感到它的奇妙之处正是真实之处。

上一节讲了真空中的极化现象,霍金把该现象运用到了黑洞的周围——视界附近.在视界外面一点的地方,根据量子力学的规律,真空中会产生粒子及其反粒子,这些反粒子很可能被黑洞中的正粒子吸引,进而被黑洞吞没.本应是粒子与反粒子再结合消失恢复原状,但是在黑洞附近的特殊条件下,正、反粒子却被永久地分离了开来。

正粒子留在了外面,反粒子掉到了里面.因为反粒子的能量为负值,所以它将抵消掉黑洞的一部分能量,从而使黑洞的能量减少.如果这种事情不断发生的话,黑洞最后就会消失,减少的能量以粒子的形式飞散到了外部,类似于水滴蒸发成水蒸汽一样,霍金称之为黑洞的蒸发。

在宇宙的暴涨时期曾经出现过数不清的特小黑洞.根据几何学原理,球越小对应于单位表面积的体积也就越小.特小黑洞仅比普朗克长度稍大一点.由于表面附近粒子-反粒子对的创生,特小黑洞不断地蒸发,最终一个个地消失了……

那么,特小黑洞是否全部在宇宙中消失了呢? 目前尚无法判断.如果在150 亿年后的今天仍有特小黑洞存在的话,它的大小大概与基本粒子(10-15 米)差不多。

在如此微小的体积里竟包含了10 亿吨的质量.特小黑洞具有极强的引力,因此很难想像在我们周围有它存在.假设与地球相撞的话,特小黑洞可非同一般的陨石,它将把整个地球撞扁!

□图4-6 只有基本粒子大小的特小黑

洞就足以把地球撞扁

如果特小黑洞经过太阳系附近,它很可能会改变行星的现行轨道.没准儿现在在宇宙的某一处,特小黑洞正在蒸发(或许用爆炸一词更加贴切)之中呢。

科学家们使用各种望远镜对天空进行了全方位的观测,遗憾地,没有找到特小黑洞的踪影.与宇宙的历史相比,人类的文明史毕竟十分短暂,认为在某一段短时间内"一定能"找到某种现象的想法并不符合实际——自我感觉过于良好。

下页:膨胀结束后的宇宙


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