“霍金輻射”是正確的 科普：什么是霍金輻射

６月3日消息，據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道，在第一張黑洞照片證實(shí)了愛(ài)因斯坦提出的理論之后，科學(xué)家開(kāi)始驗(yàn)證已故科學(xué)家斯蒂芬·霍金的研究理論。

在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文中，科學(xué)家表示，我們現(xiàn)已證實(shí)了霍金的同名理論——“霍金輻射”。該理論假設(shè)黑洞從其表面釋放的輻射是由量子物理和重力等多種因素作用下形成的。

為了驗(yàn)證這一理論，以色列理工學(xué)院的科學(xué)家轉(zhuǎn)向聽(tīng)起來(lái)非常瘋狂的科學(xué)實(shí)驗(yàn)——在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造微型黑洞。

由于缺乏能夠遠(yuǎn)距離觀測(cè)黑洞周?chē)椛涞目茖W(xué)設(shè)備，研究人員使用一種叫做“玻色-愛(ài)因斯坦”冷凝態(tài)量子材料來(lái)模擬黑洞。這種材料是使用激光捕獲銣物質(zhì)形成的，類似于黑洞，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“不返回點(diǎn)”，除了不消耗光，該物質(zhì)還會(huì)影響聲音。

同樣，像黑洞一樣，聲音作為光的替代物，在遇到“玻色-愛(ài)因斯坦”冷凝態(tài)量子材料時(shí)會(huì)有兩種選擇：一種是遠(yuǎn)離該材料，另一種是進(jìn)入該材料，然而一旦進(jìn)入該材料就無(wú)法逃脫。

這項(xiàng)模擬結(jié)果與霍金預(yù)測(cè)完全一致，2016年，這些研究人員已經(jīng)觀測(cè)到霍金輻射的初步證據(jù)，而他們的第二個(gè)證據(jù)，也就是當(dāng)前進(jìn)行的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)霍金輻射的一些特征。

在另一項(xiàng)研究中，近期科學(xué)家首次成像一個(gè)黑洞，獲得黑洞第一張照片，目前科學(xué)家最新實(shí)驗(yàn)表明，“霍金輻射”理論是正確的。

在這項(xiàng)最新觀測(cè)結(jié)果中，關(guān)于黑洞類似物熱光譜和產(chǎn)生波長(zhǎng)的讀數(shù)，兩者都與霍金的預(yù)測(cè)相符。

研究人員指出，目前通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)霍金的計(jì)算都是正確的。我們的發(fā)現(xiàn)似乎也支持霍金關(guān)于黑洞悖論的理論，即黑洞消耗的物質(zhì)是否完全消失。

黑洞悖論使廣義相對(duì)論與霍金關(guān)于量子物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生對(duì)立，雖然相對(duì)論規(guī)定能量不能被摧毀，只能被轉(zhuǎn)移，但是霍金輻射似乎表明能量是可以被消除的。

如何調(diào)和這一矛盾仍然是理論物理學(xué)家們爭(zhēng)論不休的問(wèn)題之一，至于霍金輻射，最新實(shí)驗(yàn)為其存在提供了迄今最有力的證據(jù)，但仍然缺乏絕對(duì)證據(jù)，因?yàn)閺膩?lái)沒(méi)有人在實(shí)際黑洞中觀察到該現(xiàn)象。

研究人員表示，他們計(jì)劃繼續(xù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，希望在科學(xué)分析真實(shí)情況之前，能夠更深入地了解輻射如何隨著時(shí)間變化。（新浪科技／葉傾城）

什么是霍金輻射

霍金輻射，是一種關(guān)于黑洞的理論。其要旨是：黑洞會(huì)放出黑體輻射，這是由斯蒂芬·霍金在1972年建立它的數(shù)學(xué)模型的?；艚疠椛涞睦碚撃苷f(shuō)明如何降低黑洞的質(zhì)量而導(dǎo)致黑洞蒸散的現(xiàn)象。

霍金輻射（有時(shí)也稱為貝肯斯坦·霍金輻射 Bekenstein-Hawking radiation）是由英國(guó)物理學(xué)家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）所提出的解釋有關(guān)黑洞熱力學(xué)性能的理論預(yù)測(cè)。

一般我們認(rèn)為，光線是不能從黑洞中逃脫出來(lái)的，所以從黑洞中制取激光看起來(lái)有悖直覺(jué)。但從理論上講，應(yīng)該會(huì)有一些粒子從黑洞的事件視界（event horizon）輻射出來(lái)，這就是著名的“霍金輻射”（1974年由霍金預(yù)言，但迄今仍沒(méi)有觀測(cè)到）。