霍金辐射证实了吗?一旦证实,对于人类研究宇宙有着重要的意义

浩瀚的宇宙中有着无数的天体,虽然天体的数量多到难以统计,但是它们的分类却并不多,根据质量的不同,天体大体上可以分为行星,恒星。

恒星在宇宙中的数量非常多,它们的存在给黑暗的宇宙带来了一些光明,也给生命的出现带来了希望。而恒星并不是永恒的,它们根据质量的不同,也有着不同的寿命,中小质量的恒星,生命走到尽头之后会演化为白矮星,中子星,而大质量的恒星则会演化为黑洞。

黑洞相信大家不会陌生,它是上个世纪由爱因斯坦根据相对论提出的一种猜想天体,后来科学家通过宇宙观测,证实了黑洞的存在,不得不说,爱因斯坦真的非常伟大。

黑洞被证实之后,科学家对它的研究探索就一直没有停止过,可是由于黑洞的特殊,我们对于它的认知是非常少的,至今为止,我们对黑洞的了解可能连皮毛也算不上。

虽然黑洞是广义相对论推测出来的天体,但是简单理解黑洞,用万有引力就足够了。黑洞的本质就是一个质量大到让光都无法逃出来的天体,而要将光困住,那么引力就需要大到极致。

根据万有引力的公式,天体间的引力与它们的质量成正比,与距离的平方成反比,质量越大,引力越强,在质量不变的情况下,天体的体积越小,它的第一宇宙速度就会向光速靠近,体积缩小到一定程度,第一宇宙速度就会达到光速。

正常的天体自然无法达到这个级别,可是宇宙中有一些极端的天体存在,它们都是由恒星走到尽头演化而来,例如:中子星,黑洞等,它们其实就是恒星的内核,一个致密的,质量特别大的天体,恒星内核在重力的坍缩下会达到让光都无法逃离的级别,就这样,黑洞就形成了。

光无法逃离黑洞,那我们又是如何发现黑洞的?其实,我们并没有真正观测到黑洞的本体,看到的也只是黑洞外围的吸积盘。由于黑洞的质量太过于变态,所以导致它周围的时空也跟着会发生扭曲,在黑洞的外围,天体碎片以及各种尘埃物质会一步步进入视界,最后到达奇点。

在这个过程中,大量的物质,天体碎片会围绕黑洞形成一个吸积盘,这些物质的摩擦会辐射出强大的全波段辐射,我们观测到吸积盘的存在,也就能够证实那里的中心存在一个黑洞,根据吸积盘的大小和辐射强弱,也可以判断出这个黑洞质量的级别。

除此之外,黑洞强大的引力还会干扰附近的天体,产生明显的引力波,引力透镜,我们通过这些也可以找到黑洞的存在。由此可见,虽然黑洞不可见,但是它的存在引发的一系列效应却无法隐藏起来,会被我们的天文望远镜观测到。

黑洞的存在对于物理界来说,产生的轰动和效应是非常大的,自黑洞发现之后,物理界就遇到了一个难题,那就是如果把很多熵的东西丢进黑洞里,那这些熵不就给消灭掉了吗?可是根据现有的物理理论,熵在宇宙中是永增不减的。

熵值理论已经得到了科学实验的证实,黑洞虽然强大,但它也无法违背这个理论,所以,科学家认为黑洞内应该会很多的熵,而这些熵可能会通过某种辐射释放出来。

现代著名的物理学家霍金在1974提出了黑洞辐射理论,他以量子效应理论推测出一种由黑洞散发出来的热辐射。霍金认为黑洞的巨大的能量波动会产生虚粒子,每一个虚粒子都有一个正能量粒子和负能量粒子构成。

负能量粒子会到达黑洞内部的极点,而正能量粒子则可以逃出黑洞,负能量粒子进入黑洞内部也会消耗黑洞的质量,这就是著名的霍金辐射。

如果霍金辐射是正确的,那么表明黑洞也不是永存的,它同样会在不断地辐射中失去质量,不断缩小,最后彻底蒸发消失。那么霍金辐射是真实存在的吗? 为了证实霍金辐射,NASA在2008年发射了GLAST卫星,试图寻找蒸发的黑洞中γ射线的闪光,可惜直到目前为止,仍然没有丝毫发现。

虽然霍金辐射还没有被证实,但是根据现有的观测数据,科学家也普遍认为这个理论应该是正确的,我们现在缺少的就是一个真实的观测发现。

而我们无法发现霍金辐射,主要的原因还是科技实力的落后,人类目前能够观测发现的黑洞都是超大质量黑洞,因为此类黑洞的质量超级大,往往都是一个星系的中心,有着明显的吸积盘,容易被我们观测到。

而那些质量较小的黑洞,没有明显的吸积盘,X射线辐射也非常弱,我们的天文观测设备无法发现。而超大质量的黑洞距离我们都非常遥远,距离我们最近的就是银河系中心的那个黑洞,约有2.5万光年。

遥远的距离让我们要观测到更多黑洞的数据,无疑增加了难度,想要观测到霍金辐射,一个是需要更加强大的观测设备,另一个则是寻找太阳系附近的一些微型黑洞。

前几年科学界一直猜测的太阳系第九大行星,有可能就是一个微型黑洞,如果我们能够确定在太阳系边缘有一个微型黑洞,那么要发现霍金辐射就会容易很多,毕竟是在我们的家门口。

霍金辐射若是能够被证实,对于人类研究宇宙有着重要的意义,可以让我们对黑洞的了解更上一层楼,最终揭开黑洞的真正面貌。对于现在的科技来说,黑洞是不可见的,无法直接观测的,可是一旦我们真正了解了黑洞,那么就可以突破这个限制,真正观测到最中心的奇点。

有可能黑洞的真相远比我们想象的要复杂和神秘,它跟传说中的虫洞是否有关联,目前也是未知数,一旦二者有关联,揭开了黑洞的神秘面纱,是否也意味着了解到虫洞的一些奥秘?若是如此,那人类离星际旅行之梦就不远了。

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