第16章 黑洞不是这么黑的(1)[第1页/共3页]

我俄然认识到，这些光芒的途径永久不成能相互靠近。如果它们靠近，它们终究就必然相撞。这正如和另一个往相反方向逃离差人的人相遇一样――你们俩都会被抓住（或者，在这类景象下落到黑洞中去）。但是，如果这些光芒被黑洞淹没，那它们就从未在黑洞的鸿沟上呆过。

如果处置务视界（亦即黑洞鸿沟）来的光芒永不相互靠近，则事件视界的面积能够保持稳定或者随时候增大，但它永久不会减小――因为这意味着起码鸿沟上的一些光芒必须相互靠近。究竟上，每当物质或辐射落到黑洞中去，这面积就会增大；或者如果两个黑洞碰撞并归并成一个伶仃的黑洞，这最后的黑洞的事件视界面积就会大于或即是本来黑洞事件视界面积的总和。事件视界面积的非减性子给黑洞的能够行动加上了首要的限定。我为我的发明如此冲动，乃至于当夜没睡多少。第二天，我给罗杰・彭罗斯打电话，他同意我的成果。我想，究竟上他此前已经认识到了这个面积的性子。

人们非常轻易从黑洞面积的非减行动遐想起被叫做熵的物理量的行动。熵是测量一个体系的无序的程度。知识奉告我们，如果不停止内部干与，事物老是偏向于增加它的无序度。（你只要停止保养屋子就会看到这一点！）人们能够从无序中缔造出有序来（比方你能够油漆屋子），但是必须耗损精力或能量，如许减少了可操纵的有序能量的数量。

以是在事件视界上的光芒的途径必须永久相互平交活动或相互散开。另一种看到这一点的体例是，事件视界，亦即黑洞鸿沟，正像一个影子的边沿――一个即将临头的灾害的影子。如果你看到在远间隔上的一个源，比方太阳，投下的影子，就能明白边沿上的光芒不会相互靠近。

热力学第二定律是这个看法的一个精确描述。它陈述道：一个伶仃体系的熵老是增加的，并且将两个体系连接在一起时，其归并体系的熵大于统统伶仃体系熵的总和。

在1970年之前，我关于广义相对论的研讨，首要集合因而否存在一个大爆炸奇点。但是，同年11月我的女儿露西出世后不久的一个早晨，当我上床时，开端思虑黑洞的题目。我的残废使得这个过程相称迟缓，如许我有大量时候。当时候还不存在关于时空的那些点是在黑洞以内还是在黑洞以外的准肯定义。我已经和罗杰・彭罗斯会商过将黑洞定义为不能逃逸到远处的事件调集的设法，这也就是现在被遍及接管的定义。它意味着，黑洞鸿沟――即事件视界――是由刚好不能从黑洞逃逸，而只在边沿上永久回旋的光芒在时空里的途径构成的 。这有点像从差人那边逃开，但是仅仅保持比差人快一步，而不能完整逃脱的景象！

我们晓得，任何东西都不能从黑洞的事件视界以内逃逸出来，黑洞如何能够发射粒子呢？量子实际给我们的答复是，粒子不是从黑洞内里出来的，而是从紧靠黑洞的事件视界的内里的“空虚的”空间来的！我们能够用以下的体例去了解这个：我们觉得是“空虚的”空间不能是完整空的，因为那就意味着诸如引力场和电磁场的统统场都必须刚好是零。但是场的数值和它的时候窜改率如同粒子的位置和速率那样：不肯定性道理意味着，人们对此中的一个量晓得得越精确，则对另一个量晓得得越不精确。

和其他科学定律，比方牛顿引力定律比拟，热力学第二定律的状况相称分歧。比方，它只是在绝大多数的而非统统景象下建立。在今后某一时候，我们第一个盒子中的统统气体分子在盒子的一半被发明的概率只要几万亿分之一，但它们能够产生。但是，如果四周有一黑洞，仿佛存在一种非常轻易的体例违背第二定律：只要将一些具有大量熵的物体，比方一盒气体，抛进黑洞里。黑洞以外物体的总熵就会减少。当然，人们仍然能够说，包含黑洞里的熵的总熵没有降落――但是因为没有体例看到黑洞内里，我们不能晓得内里物体的熵为多少。如果黑洞具有某一特性，黑洞外的察看者因之可晓得它的熵，并且只要照顾熵的物体一落入黑洞，它就会增加，那将是很美好的。紧接着上述的黑洞面积定理的发明，即只要物体落入黑洞，它的事件视界面积就会增加，普林斯顿大学一名名叫雅可布・柏肯斯坦的研讨生提出，事件视界的面积便是黑洞熵的量度。因为照顾熵的物质落到黑洞中时，它的事件视界的面积会增加，如许就使黑洞外物质的熵和事件视界面积的和永久不会降落。