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宇宙最终的结局:超超巨大黑洞蒸发缩小

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:黑洞会走向怎样的结局,是否会真的爆炸,这些问题其实都与宇宙的未来有关。)银河系是存在于宇宙中的无数星系之一。以此可推测,任何河外星系终究都会被超巨大黑洞吞噬,宇宙最终只会留下超超巨大黑洞。宇宙空间充满电磁波,这被称作“宇宙背景辐射”。当宇宙背景辐射比来自超超巨大黑洞的霍金辐射弱时,超超巨大黑洞就开始蒸发,由于霍金辐射而失去能量,慢慢缩小。

宇宙最终的结局:超超巨大黑洞蒸发缩小

黑洞会走向怎样的结局,是否会真的爆炸,这些问题其实都与宇宙的未来有关。

我们住在银河系这个巨大的星系中。而在银河系中,像太阳这种恒星有数千亿个之多。

银河系的中心如之前所述的一样,存在人马座A*这一超巨大黑洞。其质量预计是太阳的400万倍。

这个超巨大黑洞最初是作为小型(但仍比太阳大)黑洞诞生的,但随着它与其他小型黑洞合体,以及吞噬恒星和气体,推测如今已经成长为现在的质量。

人马座A*还将继续通过吞噬物质不断成长。今后它将远远不止太阳的400万倍,可能变成1000万倍、1亿倍、10亿倍……在遥远的将来,银河系的物质,无论是星体、气体,还是小型黑洞,甚至暗黑物质,都会被这个超巨大黑洞吞噬。(由于预计银河系会在约数十亿年之后与仙女座星系相撞、合并,所以并不是所有物质都会简单地被人马座A*吸收,但大致走向没错。)

银河系是存在于宇宙中的无数星系之一。在可观测范围内,有数千亿个河外星系散落在宇宙中。根据观测可知,这些无数个河外星系的中心都有超巨大黑洞坐镇并持续吞噬该河外星系的物质。以此可推测,任何河外星系终究都会被超巨大黑洞吞噬,宇宙最终只会留下超超巨大黑洞。

本章从黑洞讨论到了霍金辐射,但霍金辐射在量子力学的效果上其实极其微弱,对超巨大黑洞吞噬河外星系的过程几乎不造成影响。

因为霍金辐射要造成影响所需要的时间,是在宇宙变成超超巨大黑洞之后。

宇宙空间充满电磁波,这被称作“宇宙背景辐射”。宇宙背景辐射会注入超巨大黑洞,而霍金辐射会一点点地从超巨大黑洞中逃逸,这种状况会持续一段时间(1030年左右)。(www.xing528.com)

由于宇宙会膨胀,宇宙背景辐射也会渐渐减弱。

当宇宙背景辐射比来自超超巨大黑洞的霍金辐射弱时,超超巨大黑洞就开始蒸发,由于霍金辐射而失去能量,慢慢缩小。

超超巨大黑洞彻底蒸发需要花费漫长的时间,也许需要10100年。

10100年之后,缩小的黑洞会怎样,答案则要看信息悖论的解决法了。

如果最终爆炸,那么黑洞随着爆炸消灭,宇宙中将只残留下微弱的辐射。这个空荡荡的宇宙将永远地膨胀下去。

如果蒸发后留下了部分粒子,那么宇宙四处都将漂浮着这类残留物。这个基本也是空荡荡的宇宙还是将永远的膨胀下去。

这是多么悲凉的未来图景啊。但就我们现在所掌握的知识推测,这就是宇宙的命运。

也许将来物理学有所变化,这个未来图景也会被修正,不过一切事物的尽头都是悲凉,宇宙的尽头恐怕也很难变成幸福的结局。

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