宇宙衰变的速度比想象的要快,但仍然需要很长时间
        宇宙衰变的速度比想象的要快得多。 拉德堡德大学的三位科学家对所谓的霍金辐射的计算证明了这一点。 他们计算出,最后的恒星残骸大约需要 10^78 年(1 和 78 个 0)才会消亡。 这比之前假设的 10^1100 年(1 和 1100 个零)短得多。 研究人员在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)上发表了他们的发现。

         的研究黑洞专家 Heino Falcke、量子物理学家 Michael Wondrak 和数学家 Walter van Suijlekom(均来自荷兰奈梅亨拉德堡德大学)是同一三人组 2023 年论文的后续作品。 在那篇论文中,他们表明,不仅黑洞,而且中子星等其他天体也可以通过类似于霍金辐射的过程“蒸发”。 在那次发表之后,研究人员收到了来自科学界内外的许多问题,关于过程将采取。 他们现在已经在新文章中回答了这个问题。

         Ultimate 结束

         研究人员计算出,如果只考虑霍金样辐射,宇宙的尽头大约在 10^78 年后(1 有 78 个零)。 这是白矮星(最持久的天体)通过类似霍金的辐射衰变所需的时间。 以前的研究没有考虑到这种影响,将白矮星的寿命定为 10^1100 年(a 1替换为 1100 个 0)。 主要作者 Heino Falcke:“所以宇宙的最终结局比预期的要早得多,但幸运的是,它仍然需要很长时间。

         研究人员非常认真地进行了计算,而且眨了眨眼。 其基础是对霍金辐射的重新解释。 1975 年,物理学家斯蒂芬·霍金 (Stephen Hawking) 假设,与相对论相反,粒子和辐射可以从黑洞中逸出。 在黑洞的边缘,两个临时粒子可以形成,在它们合并之前,一个粒子被吸入黑洞,另一个粒子逃逸。 这种所谓的霍金辐射的后果之一是黑洞非常缓慢地衰变成粒子和辐射。 这与阿尔伯特·爱因斯坦的相对论相矛盾,后者认为黑洞只会增长。

         中子星像黑洞一样慢

         研究人员计算出,霍金辐射的过程在理论上也适用于其他具有重力场。 计算进一步表明,物体的“蒸发时间”仅取决于其密度。

         令研究人员惊讶的是,中子星和恒星黑洞的衰变时间相同:10^67 年。 这是出乎意料的,因为黑洞具有更强的引力场,这应该会导致它们更快地“蒸发”。 “但是黑洞没有表面,”合著者、博士后研究员迈克尔·旺德拉克 (Michael Wondrak) 说,“它们会重新吸收一些自己的黑洞辐射抑制了这个过程。

         人和月球:10^90 年

         因为研究人员无论如何都在做这件事,他们还计算了月球和人类通过霍金类辐射蒸发需要多长时间。 那是 10^90 年(1 有 90 个 0)。 当然,研究人员巧妙地指出,还有其他过程可能会导致人类和月球消失的速度比计算的要快。

         的合著者、拉德堡德大学数学教授 Walter van Suijlekom 补充说,研究是不同学科之间令人兴奋的合作,将天体物理学、量子物理学和数学相结合,可以带来新的见解。 “通过提出这类问题和研究极端情况,我们希望更好地理解这个理论,也许有一天,我们会解开霍金辐射的神秘面纱。”