黑洞泄漏的霍金辐射，产生了什么，可以检测了

根据爱因斯坦的广义相对论，一旦黑洞的引力超过了无视点事件视界，任何东西都无法逃脱。直到霍金用量子力学预测量子粒子会慢慢从黑洞中泄漏出来，我们才称之为霍金辐射。如果霍金辐射真的存在，那么黑洞事件视界之外应该有一个量子“模糊”。而这种模糊会产生引力波回波。 2017年两颗中子星碰撞产生的引力波可能证实了霍金的黑洞理论。

（亚历山大·格内兹迪洛夫光彩画/盖蒂）

2017 年两颗中子星的史诗级碰撞是我们不断给予的科学礼物。但是当它们合并时，引力波在宇宙中扩散开来。这一事件的影响现在可以证实一个有着几十年历史的黑洞假说。研究引力波数据的天文学家相信他们已经发现了回声的证据——一些回声只能存在于霍金辐射产生的“量子模糊”中。

2017 年 8 月天文学家观测到的两颗中子星并合。图片来源：aasnova

加拿大滑铁卢大学的天文学家和物理学家 Nyaev Afsodi 说：“根据爱因斯坦的广义相对论，一旦黑洞的引力超过一个不可逆的点，事件视界就无法逃脱。

“这是基于科学家的长期知识，直到斯蒂芬霍金使用量子力学预测量子粒子会慢慢从黑洞中逸出。我们现在称之为霍金辐射。”

天鹅座 X-1 黑洞是在一颗大恒星坍缩时形成的。这个黑洞从它旁边的蓝星吸引物质。图片来源：美国宇航局

黑洞最著名的特性是它们具有极强的引力。它是如此强大，以至于在广义相对论下，一旦某物偏离了比事件视界更近的位置，就没有任何东西可以达到它可以逃脱的速度。即使是宇宙中最快的电磁辐射，也无法逃脱。

质量如何弯曲空间，以及引力波对宇宙的影响。图片来源：美国宇航局

但是量子力学可以解释广义相对论无法解释的宇宙细节。根据霍金在 1974 年的想法，当你加入量子力学时，黑洞会发射一些东西。这是电磁辐射的理论形式，称为霍金辐射。

在这个理论下，根据黑体辐射的规则，发射的光谱与被加热物体的光谱相似。只有在这种情况下，它才是黑洞的超重质量并导致超低能量波的发射。

这种辐射的存在意味着黑洞正在缓慢蒸发，以解决黑洞信息悖论。然而，即使引力波在几年前几乎没有出现，它仍然太弱而无法被探测到。

物理学家从黑洞的光学类似物激发霍金辐射。来源：物理世界

实验室制作的黑洞类似物已经明确暗示霍金辐射是真实存在的。但引力波可能会改变这种情况。因为如果霍金辐射是真的，那么黑洞周围空间区域的边界就会出现量子模糊，这种模糊会产生引力波回波。

Afsodi 说：“科学家可以通过实验确认在引力波被发现之前是否有任何物质逃离了黑洞。”

“如果黑洞周围确实存在霍金辐射引起的量子模糊，引力波可能会将其反弹回来。这会在主引力波碰撞后产生较小的引力波信号，类似于重复回波。”< /p>

这就是 Afsodi 和他的同事、德国马克斯普朗克重力物理研究所的宇宙学家 Jahed Abedi 认为他们可以在重力数据中检测到的。他们表示，他们的结果与发出霍金辐射的模糊黑洞模型预测的模拟回声相符。

但是有一些解释。例如，去年对GW（第一次引力波测试）获得的引力波数据的分析并没有发现霍金辐射存在的证据。

此外，去年的另一项研究对迄今为止收集到的所有引力波信号进行了协调分析，以寻找引力波和霍金辐射存在的证据。回声被发现是“没有统计学意义的证据”。

引力波*是爱因斯坦广义相对论预测的概念。广义相对论指出，质量可以同时扭曲空间和时间，就像沉重的保龄球使蹦床变形一样。图片来源：

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