第17章 黑洞不是这么黑的(2)[第2页/共3页]
遵循爱因斯坦方程E=mc2(E是能量,m是质量,c为光速),能量和质量成反比。是以,往黑洞去的负能量流减小它的质量。跟着黑洞丧失质量,它的事件视界面积变得更小,但是它发射出的辐射的熵过量地赔偿了黑洞的熵的减少,以是第二定律从未被违背过。
当然,如果一颗像冥王星这么近的黑洞已达到它生命的末期并要爆炸开来,很轻易检测其最后辐射暴。但是,如果一个黑洞已经发射了100至200亿年,不在畴昔或将来的几百万年里,而是在将来的多少年里达到它生命起点的能够性真是微不敷道!以是在你的研讨补助用光之前,为了有一公道的机遇看到爆炸,必须找到在约莫1光年间隔以内检测任何爆炸的体例。究竟上,本来制作来监督违背制止核实验条约的卫星检测到了从太空来的伽马射线暴。这些每个月仿佛产生16次摆布,并且大抵均匀地漫衍在天空的统统方向上。这表白它们发源于太阳系以外,不然的话,我们能够预感它们要集合于行星轨道面上。这类均匀漫衍还表白,这些伽马射线源要么处于银河系中离我们相称近的处所,要么就在它的核心的宇宙学间隔之处,因为不然的话,它们又会合中于星系的平面四周。在后者的景象下,产生伽马射线暴所需的能量实在太大,藐小的黑洞底子供应不起。但是如果这些源以星系的标准衡量和我们邻近,那便能够是正在发作的黑洞。我非常但愿这类景象成真,但是我必须承认,还能够用其他体例来解释伽马射线暴,比方中子星的碰撞。将来几年的新观察,特别是像LIGO如许的引力波探测器,应当能使我们发明伽马射线暴的发源。
另有,黑洞的质量越小,其温度就越高。如许,跟着黑洞丧失质量,它的温度和发射率增加,因此它的质量丧失得更快。当黑洞的质量最后变得极小时会产生甚么,人们并不很清楚。但是最公道的猜想是,它终究将会在一次庞大的,相称于几百万颗氢弹爆炸的辐射暴中消逝殆尽。
辐射出去的正能量会被落入黑洞的负能粒子流均衡。
一个如许的黑洞能够开动10个大型的发电站,只要我们能够把握黑洞的功率就好了。但是,这是非常困难的:这黑洞把和一座山差未几的质量紧缩成比万亿分之一英寸,亦即一个原子核的标准还小!如果你在地球大要上有如许的一个黑洞,就没法禁止它透过空中落到地球的中间。它会穿过地球而来回振动,直到最后停在地球的中间。以是独一的安排黑洞并操纵之发射出能量的处所是环绕着地球的轨道,而独一的使它环绕地球公转的体例是,用在它之前的一个大质量的吸引力去拖它,这和在驴子前面放一根胡萝卜非常相像。起码在比来的将来,这个假想并不实际。
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。
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。