如果时间还在黑洞内,黑洞怎么会死亡呢?

时间:2020-10-18 09:23:38   作者:
黑洞的死亡并不是由时间在黑洞内的工作方式所阻止的。

“…时间仍然在一个(黑洞)内”没有意义。在经典的广义相对论中,当一个观察者跌入一个黑洞时,当观察者越过黑洞周围的视界时,他不会注意到任何不寻常的事情发生。唯一不寻常的是当观察者撞击或接近黑洞中心的奇点时。经典广义相对论的奇点实际上意味着,经典广义相对论在那一点失效。我们需要一个关于万有引力的完整的量子描述来真正理解奇点处发生了什么。黑洞的视界内没有东西可以逃脱的原因是,黑洞的引力使时间方向旋转,使它指向黑洞内部。这幅图可能会使这一点更清楚:

如果时间还在黑洞内,黑洞怎么会死亡呢?

这张照片显示的是垂直方向的时间,而这个圆柱体代表的是黑洞的视界。这表明,当观察者(绿线)落入黑洞时,一旦越过视界(红线),观察者的所有未来光锥(蓝锥)最终只指向黑洞内部。所以在事件视界上,时间方向就好像变成了径向向内的空间方向。

这个问题是关于黑洞的死亡。黑洞所做的是由于所有黑洞所发射的霍金辐射而蒸发。正如罗伯特·弗罗斯特的回答所说,视界附近的量子涨落是霍金辐射的原因。特别地,在特定的温度下,黑洞看起来就像是一个黑体辐射发射器。对于一个太阳质量的黑洞,温度大约是绝对零度以上的1千万分之一度。所以它确实是一个非常冷的黑体,它发出的能量大概只有10^{-28}瓦(参见霍金辐射)。事实上,由于宇宙微波背景辐射(CMB)是温度高于绝对零度2.7度的黑体辐射,太阳质量黑洞从吸收CMB辐射中获得的质量将大于它从霍金辐射中损失的质量。随着宇宙继续膨胀CMB的温度最终会降至黑洞黑体辐射的温度以下此时太阳质量的黑洞会开始失去质量。然而,太阳质量的黑洞蒸发的时间是2×1067年!这大约是目前宇宙年龄的1057倍——确实是很长的一段时间!

然而,黑洞的温度与黑洞的质量成反比,所以一个质量为1011千克的黑洞将在26亿年内蒸发,这大约是宇宙年龄的五分之一。根据Wolfram|Alpha,这个1011公斤的质量大约是今天地球上所有人类质量的四分之一!也是根据Wolfram!黑洞的半径将是10 - 16米(舒适!),温度将是1012K !

如果大型强子对撞机能够创造一个微观黑洞,它几乎会在瞬间(实际上是非常非常小的几分之一秒)蒸发成伽马射线和其他粒子的喷雾。所以,不用担心,它没有时间把地球吞噬成黑洞。

为了回答这个问题,我要说的是黑洞的死亡并不是由黑洞内部的时间机制所阻止的。
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