第16章 黑洞不是这么黑的(1)[第2页/共3页]

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。

开初我觉得这类辐射表白我利用的一种近似无效。我担忧如果柏肯斯坦发明了这个环境，他就必然会用它去进一步支撑他关于黑洞熵的思惟，而我仍然不喜好这类思惟。但是，我越细心考虑，越感觉这近似实在应当有效。但是，最后使我佩服这辐射是实在的来由是，这辐射的粒子谱刚好是一个热体辐射的谱，并且黑洞以刚好制止第二定律被违背的精确速率发射粒子。而后，其别人用多种分歧的情势反复了这个计算。他们统统人都证明了黑洞必须如同一个热体那样发射粒子和辐射，其温度只依靠于黑洞的质量――质量越大则温度越低。

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。

比方，考虑一盒气体分子的体系。分子能够以为是不竭相互碰撞，并不竭从盒子壁反弹返来的康乐球。气体的温度越高，分子活动得越快，如许它们撞击盒壁越频繁也越短长，并且它们感化到壁上的向外的压力越大。假定初始时统统分子被一隔板限定在盒子的左半部。如果接着将隔板撤除，这些分子将趋势散开并充满盒子的两半。在今后的某一时候，统统这些分子偶尔会都呆在右半部或回到左半部，但占绝对上风的能够性是，分子的数量在摆布两半大抵不异。这类状况比本来的统统分子都在一个半部的状况更加无序。是以，人们说气体的熵增加了。近似地，假定我们从两个盒子开端，将一个盒子充满氧分子，另一个盒子充满氮分子。如果把两个盒子连在一起并移去中间的壁，则氧分子和氮分子就开端异化。在厥后的时候，最能够的状况是两个盒子都充满了相称均匀的氧分子和氮分子的异化物。这类状况比本来分开的两盒的初始状况更无序，即具有更大的熵。

但是，他利用了略微分歧的黑洞定义。他没成心识到，假定黑洞已经停止于不随时候窜改的状况，遵循这两种定义，黑洞的鸿沟并是以其面积都应是一样的。

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。

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。