如果宇宙有“終點”，它會是什么模樣？可能不是轟轟烈烈的毀滅，而是靜悄悄地“蒸發(fā)”消失。

中子星通過類似霍金輻射緩慢“蒸發(fā)”的藝術效果圖。

最近，三位來自荷蘭的科學家對這一問題給出了驚人的新答案。他們重新審視了霍金輻射的計算，結果發(fā)現(xiàn)：宇宙的最終衰變可能比我們以為的快得多——但別擔心，這個過程依然是以“超乎想象的慢”為單位計算的。

霍金輻射不僅作用于黑洞？

時間要回到1975年，當時著名物理學家斯蒂芬·霍金首次提出

：黑洞并非“永不消亡”，它們其實會以極慢的速度向外輻射粒子和能量，這個過程被稱為“霍金輻射”

。

這個理論令人震撼，因為它挑戰(zhàn)了愛因斯坦相對論中“黑洞只會越來越大”的觀點。霍金指出，在黑洞的邊緣，會短暫產生一對粒子，其中一個掉入黑洞，另一個逃逸出去，久而久之，黑洞就會逐漸失去質量，直至完全消失。

但近些年來，有科學家提出：是不是不僅黑洞，其他擁有引力場的天體，也可能通過類似霍金輻射的機制“蒸發(fā)”掉？

白矮星、中子星、甚至人類，都會慢慢“消散”？

荷蘭奈梅亨拉德堡德大學的三位科學家——黑洞專家海諾·法爾克、量子物理學家邁克爾·旺德拉克，以及數(shù)學家沃爾特·范·蘇伊勒科姆，正是圍繞這個問題開展了深入研究。

他們的研究結果剛剛發(fā)表在《宇宙學與天體粒子物理學雜志》上，內容可以說令人“頭皮發(fā)麻”。

他們不僅證實，黑洞之外的天體也可以通過霍金輻射緩慢蒸發(fā)，而且還計算出了這一過程需要的時間。

比如：

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  白矮星完全衰變需要約10^78年，比之前廣泛接受的10^1100年要短得多。

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  中子星和恒星級黑洞的蒸發(fā)時間約為10^67年，竟然相同，這出乎許多人的意料。

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  人類甚至月球如果僅靠這種機制消失，所需時間也高達10^90年。

聽起來不真實？這正是科學之美——從極限中理解自然規(guī)律。

黑洞“拖慢”自己蒸發(fā)的速度？

那為什么中子星和黑洞的蒸發(fā)速度竟然一樣？不是黑洞的引力更強嗎？

研究人員指出，黑洞雖然引力巨大，但它沒有“物理表面”。這意味著一部分輻射并不會逃逸出去，而是被黑洞自身重新吸收，從而減緩了蒸發(fā)速度。

合著者邁克爾·旺德拉克解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)，最終決定蒸發(fā)速度的關鍵，是天體的密度，而非它的引力強度?！?/p>

為什么要研究“宇宙的終結”？

在大眾看來，這些研究結果離我們的現(xiàn)實生活太遙遠了。但科學家們并不這樣認為。

“我們提出這些極端問題，并認真地去解答它們，是為了推動我們對宇宙本質的理解，”研究團隊表示，“只有這樣，我們才能真正接近那些尚未解開的物理謎團，比如霍金輻射的本質。”

研究人員通過十個不同的物體計算了在理想環(huán)境下，通過類似霍金輻射“蒸發(fā)”所需的時間，且不受其他因素影響。白矮星的消亡時間約為10^

78

年。如果僅涉及類似霍金輻射，人體的衰變時間則為10

^90

年。

這項跨越天體物理、量子力學和數(shù)學的合作，也被研究人員視為一次學科融合的典范。拉德堡德大學數(shù)學教授沃爾特·范·蘇伊勒科姆說：“這是一次令人興奮的科學對話，每一個角度都讓我們看得更深一層。”

終點，還是新的起點？

這項研究提出了一個令人深思的問題：如果宇宙最終會像煙霧一樣慢慢消散，那么，我們眼下短暫的文明，又意味著什么？

當然，這種消散是以10的70多次方年為單位計算的，對于人類而言幾乎是“永恒”。

但它也提醒我們，宇宙在運行的背后，藏著許多我們還未看清的秘密。

而科學的意義，也正是一次又一次地推開那扇門，讓我們看得更遠一些

。