第17章 黑洞不是这么黑的(2)[第1页/共3页]

黑洞辐射的思惟是这类预言的第一例，它以根基的体例依靠于本世纪两个巨大实际，即广义相对论和量子力学。因为它颠覆了已有的观点，以是一开端就引发了很多反对：“黑洞如何能辐射东西？”当我在牛津四周的卢瑟福一阿普顿尝试室的一次集会上，第一次宣布我的计算成果时，遭到了遍及质疑。我报告结束后，集会主席伦敦国王学院的约翰・泰勒宣布这统统都是毫偶然义的。他乃至为此还写了一篇论文。但是，终究包含约翰・泰勒在内的大部分人都得出结论：如果我们关于广义相对论和量子力学的其他看法是精确的，那么黑洞必须像热体那样辐射。

如许，即便我们还不能找到一个太初黑洞，大师相称遍及地同意，如果找到的话，它必须正在发射出大量的伽马射线和X射线。

但是即便到了当时候，它的温度是如此之低，乃至于要用100亿亿亿亿亿亿亿亿年（1前面跟66个0）才全数蒸发完。这比宇宙的春秋长很多了，宇宙的春秋约莫只要100至200亿年（1或2前面跟10个0）。另一方面，正如第六章提及的，在宇宙的极初期阶段存在因为无规性引发的坍缩而构成的质量极小的太初黑洞。如许的小黑洞会有高很多的温度，并以大很多的速率收回辐射。具有10亿吨初始质量的太初黑洞的寿命大抵和宇宙的春秋不异。初始质量比这小的太初黑洞应当已蒸发结束，但那些比这稍大的黑洞仍在辐射出X射线以及伽马射线。这些X射线和伽马射线像光波，只是波是非很多。如许的黑洞几近不配这黑的外号：它们实际上是白热的，正以约莫1万兆瓦的功率发射能量。

因为太初黑洞是如此奇怪，仿佛不太能够存在一个近到我们能够将其当作一个伶仃的伽马射线源来察看的黑洞。但是因为引力会将太初黑洞往任何物体处拉近，以是它们在星系内里和四周应当会更稠密很多。固然伽马射线背景奉告我们，均匀每立方光年不成能有多于300个太初黑洞，但它并没有奉告我们，太初黑洞在我们星系中有多么遍及。比方讲，如果它们的密度比这个遍及100万倍，则分开我们比来的黑洞能够约莫在10亿千米远，或者约莫是已知的最远的行星――冥王星那么远。在这个间隔上去探测黑洞恒定的辐射，即便其功率为1万兆瓦，还是非常困难的。为了观察到一个太初黑洞，人们必须在公道的时候间隔里，比方一礼拜，从同方向检测到几个伽马射线量子。不然，它们仅能够是背景的一部分。因为伽马射线有非常高的频次，从普朗克量子道理得知，每一伽马射线量子都具有非常高的能量，如许乃至辐射1万兆瓦都不需求很多量子。而要观察到从冥王星这么远来的这些希少的粒子，需求一个比任何迄今已经制作的更大的伽马射线探测器。何况，因为伽马射线不能穿透大气层，此探测器必须安排到太空。

但是，即便我们不能把握来自这些太初黑洞的辐射，我们观察到它们的机遇又如何呢？我们能够寻觅太初黑洞在其首要保存期里收回的伽马射线辐射。固然大部分黑洞在很远以外的处所，从它们来的辐射非常弱，但是从它们全部来的总辐射是能够检测获得的。我们确切察看到如许的一个伽马射线背景：察看到的强度随频次（每秒颠簸的次数）的窜改。但是，这个背景能够，并且大抵是由除了太初黑洞以外的过程产生的。如果每立方光年均匀有300个太初黑洞，它们所发射的伽马射线的强度应如何随频次窜改。是以能够说，伽马射线背景的观察并没给太初黑洞供应任何必定的证据。但它们明白奉告我们，在宇宙中均匀每立方光年不成能有多于300个太初黑洞。这个极限表白，太初黑洞最多只能构成宇宙中一百万分之一的物质。