宇宙中的一切物质可能最终会因霍金辐射而蒸发殆尽
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来源:原论文
理论物理学家斯蒂芬·霍金曾预测,黑洞强大的引力场会导致事件视界附近产生量子涨落,并使黑洞的能量以光子的形式辐射出去。在漫长的时间尺度下,黑洞最终会因霍金辐射完全失去能量,蒸发殆尽。但是否只有黑洞事件视界这种极端的引力场条件才能产生霍金辐射,此前尚未有答案。据Space.com报道,最近发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)的一项新研究提出,霍金辐射不仅会从黑洞中获取能量,而是会源自所有具有足够大质量的物体。这意味着,宇宙中的一切物质可能最终都会像黑洞一样蒸发。
施温格效应预测了强烈的电场或磁场可以让真空自发地产生基本粒子,那么理论上强大的引力场也应该有相似的作用,而不仅仅限于黑洞。因此这项研究的作者结合了施温格效应和霍金理论,并以此建立了数学模型。通过在模型中调节引力场强度,他们最终再现了霍金辐射。这表明,只要物体本身的引力场足够强大,能量就会以光子的形式从大质量物体中蒸发,并不一定需要事件视界。在这一过程中,时空曲率起到了极为关键的作用。本质上,这项研究揭示了霍金辐射其实是一种更普遍现象的特例。但要想验证这个理论,还需要观测到具有强引力场的致密天体(如黑洞、中子星等)周围是否会产生霍金辐射。
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.221502