致敬霍金：探索宇宙永不止步( 三 ) 3月14日

“霍金辐射” ，黑洞也会蒸发？

黑洞是一种由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽后发生引力坍缩产生的特殊天体。该类天体质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界（黑洞边界）内便再无法逃脱，即使目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出。

1970年，霍金提出了黑洞力学第二定律，即黑洞面积定理：黑洞的表面积绝不会随着时间的进程而减小。黑洞面积定理表明一个孤立黑洞可以保持恒定的表面积，而实际黑洞的表面积会随着对物质和辐射的捕获而不断增大。如果两个黑洞碰撞合并成一个黑洞，这个新黑洞的面积会大于原来那两个黑洞面积之和。随着黑洞面积定理的提出， 1972年在普林斯顿大学攻读研究生的柏肯斯坦据此定律提出事件视界(黑洞边界)的面积即是黑洞熵的量度的猜想：认为黑洞必然发出辐射。霍金于1973年开始把量子力学的虚粒子概念引到他的理论中来，用以解释论证黑洞辐射的现象，并在此基础上进一步提出了黑洞的辐射理论，即霍金辐射。这一理论的提出，使人们对黑洞的认识产生了一次新飞跃。由于霍金辐射产生的黑洞蒸发，最终将使超微黑洞由于自身过热而爆炸，从黑洞中辐射出来的粒子和能量会以其他形式参与到物质循环中去。