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质量或密度大的物体会有更大几率变成黑洞吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-11-07 20:40:05

确实有一些人(尤其是Freeman Dyson - Rev. Mod Phys. 51(3), 1979年)推测,物质,特别是质量大于约0.00002克的普朗克质量的物质团块,可以通过量子隧道坍缩成黑洞。

之所以会发生这种情况,是因为每一块物质,即使是小到0.00002克的东西,都会自我引力。尽管存在着非常强大的力(静电力、强大的核力、泡利不排原理产生的压力),阻止物质自身坍缩,但这些力最终是有限的,而且在非常短的尺度上,引力甚至比最强的排斥力都占优势。因此,与未坍缩状态相比,坍缩状态的能量更低。

这就是为什么比太阳质量大2.3倍的恒星在自身引力作用下会坍缩成黑洞的原因。然而,对于较小的物体来说,排斥力所代表的障碍太大,在经典的坍缩过程中,引力无法克服。

但这就是量子隧道的作用。一个宏观物体表现出如此一致的行为是极其罕见的,但也不能完全排除。戴森实际上计算了一个宏观质量,平均需要多长时间,才能通过量子隧道进入黑洞状态。对于一个普朗克质量的物体(本质上是一个小尘埃),大约是101026年。也就是说,一个1026(100万亿)的数字。

这样的时间尺度完全超出了我们的理解和想象,但在一个拥有永恒未来的宇宙中,它们确实存在。因此,根据戴森的说法(不管怎么说,我非常同意他的想法),在如此难以置信的长时间尺度上,小块的物质会自发地坍缩成黑洞,然后在霍金辐射爆发的瞬间蒸发掉。最终,这对我来说像一个机制,任何剩余的物质在这个令人难以置信的历史,黑暗,死亡未来宇宙转换成辐射,然后宇宙红移到遗忘,仍以指数的速度扩张的影响下一个积极的宇宙学常数(又名。暗能量)。

所以回答这个问题,是宏观物体(或更大物体的宏观部分)将量子隧道进入黑洞状态。这就是为什么这个过程是如此的不可能我们用二重指数来表示发生这种情况的年数。

这是一个令人难以置信的想法,但最终相当令人沮丧:这个过程将代表我们宇宙的最终行为,因为任何和所有剩余的物质块都以余热的形式消散,只会被红移到无限的波长,然后消失,留下一个完全空虚、毫无特征的空洞。
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