作业帮黑洞怎么消失的?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/15 06:57:40
黑洞怎么消失的?
靠霍金辐射.小质量的黑洞以爆炸收场,巨型黑洞以蒸发收场,两者的结果都是奇点以及视界消失,时空恢复至平坦.
再问： 它是怎么蒸发过程的？小质量黑洞爆炸会不会产生白洞？望详细说明
再答： 巨型黑洞的蒸发实质也就是霍金辐射。只是它的质量巨大，视界也大，就没有小黑洞那么激烈。我打个比方：一壶水很少，很容易就被加热到100摄氏度而沸腾直至被烧干为止，而如果是一个湖只有靠蒸发才能干枯。很明显两者的剧烈程度就完全不一样。至于它是怎么蒸发的，你可以百度“霍金辐射”，中心内容就是黑洞视界外的空间存在量子起伏，全部虚粒子和部分未曾逃逸的实粒子掉进视界，和奇点中和，使得奇点的质量减小（因为霍金认为我们世界是不允许虚粒子存在的），其余的实粒子逃逸到无限远处，并携带走黑洞给予的能量，（不过，霍金认为也可以这样解释，部分未逃逸的实粒子掉入黑洞，虚粒子获得能量升级成实粒子和逃逸的实粒子一起携带走黑洞的能量，因为引力似乎对实粒子更为偏爱，也符合现有的物理理论）所以可见霍金辐射一定使得黑洞奇点的质量减小，黑洞依靠牺牲质量来提供辐射。我们都知道黑洞具有温度尽管只比绝对温度高6×10-8开。而小黑洞的温度比巨型黑洞的要高，小黑洞的状态不稳定，只要吸积物质小于辐射，黑洞奇点的质量就会减少，而质量减少奇点温度会升高，因为它唯有进一步压缩导致温度的升高才能维持黑洞的视界，这样会导致黑洞发生爆炸。而大黑洞的温度就更低，比如银河系中心的黑洞，其质量是250万个太阳质量，那么它的辐射就非常非常弱，所以它的蒸发是一个极其缓慢而漫长的过程，就如同一湖水的干枯，要等若干亿亿亿年，比宇宙的寿命都还长，因而它就不可能发生爆炸。小黑洞会产生白洞，因为白洞的前身或者本身就是一个黑洞，当黑洞爆炸的时候，奇点剩余的质量如被大赦，于是就演化成白洞一直向往喷射基本粒子，直到奇点消失。原理应该是这样的，当它是黑洞的时候，时空极度扭曲，就象一根弯曲的弹簧，奇点的质量不足以维持扭曲时空的状态，爆炸时，时空会象弹簧一样恢复到平坦状态，也就是会向外扩张或者膨胀，在我们看来就是白洞对外的喷射。
再问： 它是怎么蒸发过程的？小质量黑洞爆炸会不会产生白洞？望详细说明
再答： 巨型黑洞的蒸发实质也就是霍金辐射。只是它的质量巨大，视界也大，就没有小黑洞那么激烈。我打个比方：一壶水很少，很容易就被加热到100摄氏度而沸腾直至被烧干为止，而如果是一个湖只有靠蒸发才能干枯。很明显两者的剧烈程度就完全不一样。至于它是怎么蒸发的，你可以百度“霍金辐射”，中心内容就是黑洞视界外的空间存在量子起伏，全部虚粒子和部分未曾逃逸的实粒子掉进视界，和奇点中和，使得奇点的质量减小（因为霍金认为我们世界是不允许虚粒子存在的），其余的实粒子逃逸到无限远处，并携带走黑洞给予的能量，（不过，霍金认为也可以这样解释，部分未逃逸的实粒子掉入黑洞，虚粒子获得能量升级成实粒子和逃逸的实粒子一起携带走黑洞的能量，因为引力似乎对实粒子更为偏爱，也符合现有的物理理论）所以可见霍金辐射一定使得黑洞奇点的质量减小，黑洞依靠牺牲质量来提供辐射。我们都知道黑洞具有温度尽管只比绝对温度高6×10-8开。而小黑洞的温度比巨型黑洞的要高，小黑洞的状态不稳定，只要吸积物质小于辐射，黑洞奇点的质量就会减少，而质量减少奇点温度会升高，因为它唯有进一步压缩导致温度的升高才能维持黑洞的视界，这样会导致黑洞发生爆炸。而大黑洞的温度就更低，比如银河系中心的黑洞，其质量是250万个太阳质量，那么它的辐射就非常非常弱，所以它的蒸发是一个极其缓慢而漫长的过程，就如同一湖水的干枯，要等若干亿亿亿年，比宇宙的寿命都还长，因而它就不可能发生爆炸。小黑洞会产生白洞，因为白洞的前身或者本身就是一个黑洞，当黑洞爆炸的时候，奇点剩余的质量如被大赦，于是就演化成白洞一直向往喷射基本粒子，直到奇点消失。原理应该是这样的，当它是黑洞的时候，时空极度扭曲，就象一根弯曲的弹簧，奇点的质量不足以维持扭曲时空的状态，爆炸时，时空会象弹簧一样恢复到平坦状态，也就是会向外扩张或者膨胀，在我们看来就是白洞对外的喷射。