摘要:10^78年,这不是某个科幻小说中的时间,而是三位荷兰科学家最新计算的宇宙最终寿命。三位科学家——黑洞专家Heino Falcke、量子物理学家Michael Wondrak和数学家Walter van Suijlekom——刚刚发表了一篇论文,推翻了此前关于
宇宙的寿命,可能比我们想象的要短得多。
10^78年,这不是某个科幻小说中的时间,而是三位荷兰科学家最新计算的宇宙最终寿命。三位科学家——黑洞专家Heino Falcke、量子物理学家Michael Wondrak和数学家Walter van Suijlekom——刚刚发表了一篇论文,推翻了此前关于宇宙最终命运的普遍认知。
他们的结论基于对“霍金辐射”的重新解释。霍金辐射,是1975年史蒂芬·霍金提出的理论:在黑洞事件视界边缘,虚粒子对(正反粒子)会短暂生成,其中一个被黑洞吞噬,另一个逃逸。这种逃逸的粒子成为了辐射,使黑洞逐渐蒸发。
但这次,三位科学家发现,霍金辐射不仅限于黑洞。
任何具有引力场的天体——包括中子星和白矮星——都可能通过类似霍金辐射“蒸发”。这意味着,宇宙中的恒星遗迹并非永恒,它们会逐渐消失。
结果令人震惊。白矮星,曾被认为能够存在10^1100年,但根据新的计算,它们的寿命只有10^78年。
中子星和恒星级黑洞,它们的蒸发时间相同——10^67年。即便黑洞的引力更强,也不会比中子星蒸发得更快。原因很简单:黑洞“没有表面”,它们会重新吸收部分自己的辐射,延缓了蒸发速度。
这揭示了一个新的物理原则:天体的蒸发时间仅取决于其密度。越致密的天体,蒸发得越慢。
科学家们甚至“开了个玩笑”,计算了更奇特的对象:如果人类或月球只能依靠霍金辐射蒸发,它们的寿命是10^90年。这是纯粹的理论计算,现实中它们会被其他力量摧毁得更快。
这些计算不仅是数学游戏,而是对宇宙基本法则的挑战。它们基于量子物理、广义相对论和数学的交汇,提出了霍金辐射的全新视角。
为什么这些天体会蒸发?原理很简单:霍金辐射的本质是量子真空涨落。即使在“真空”中,粒子和反粒子也会随机生成。靠近天体引力场的区域,这种粒子对的生成受到影响,其中一部分粒子被天体捕获,另一部分则逃逸,成为辐射。
这一过程缓慢且微弱,但不可阻挡。最终,所有恒星残骸都会“蒸发”。
这颠覆了我们对宇宙末日的传统理解。过去,人们认为黑洞是“永恒”的,它们会吸收一切物质,最终形成一个黑暗而冰冷的宇宙。但现在看来,这种“永恒”本身也只是一个临时现象。
即便是最顽强的白矮星,也终将消失。宇宙最终会成为一片无光的虚空。
对于那些想象“永恒”的人来说,这无疑是个坏消息。宇宙不会永远存在。
但也无需恐慌,10^78年是一个天文数字,远超人类文明的寿命。
而这篇研究,揭示了一个更深刻的真相:我们对宇宙的理解,依然只是冰山一角。霍金辐射,不仅是黑洞的“专利”,它可能是宇宙一切物体的命运。
至于为什么中子星和黑洞蒸发时间相同,背后是一个悖论:黑洞引力更强,但它们也会重新吸收部分辐射,反而放缓了蒸发速度。
三位科学家把他们的研究称为“一场严肃而带有幽默的计算”。但毫无疑问,这一结果带来的影响,将远超科学界的笑谈。
霍金曾以他的理论带我们接近黑洞的边缘。如今,Falcke、Wondrak和Van Suijlekom则让我们看到了宇宙的尽头。
来源:老胡科学一点号