我想請問一下
何謂霍金輻射
我看了一些書上寫的
我覺得有點奇怪
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標 題: Re: 問一下,霍金輻射
發信站: National Taipei University of Technology BB (Sat Oct 19 16:51:00 2002)
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【 在 NoOneThere.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (忘了) 的大作中提到: 】
: 我想請問一下
: 何謂霍金輻射
: 我看了一些書上寫的
: 我覺得有點奇怪
依照熱力學....
只要溫度高於絕對零度....
就會有放出輻射....
黑洞表面當然不是絕對零度...(因為絕對零度根本不存在)
所以霍金認為黑洞也是會放出輻射的....
這個輻射就叫霍金輻射....
黑洞會因為這種輻射而慢慢的減少質量....
而質量越小的黑洞表面的溫度就越高...
輻射的速度就越快....
質量減少的速度就越快....
所以質量減少的速度是隨時間越來越快的....
最後整個黑洞的質量會在一瞬間全部變成能量輻射出來....
就好像爆炸一樣....
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作者: DrHuang (Resting) 看板: sky
標題: Re: 問一下,霍金輻射
時間: Sat Oct 19 18:14:56 2002
※ 引述《Einstein.bbs@redbbs.cc.ntut.edu.tw (小呆呆)》之銘言：
: 【 在 NoOneThere.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (忘了) 的大作中提到: 】
: : 我想請問一下
: : 何謂霍金輻射
: : 我看了一些書上寫的
: : 我覺得有點奇怪
: 依照熱力學....
: 只要溫度高於絕對零度....
: 就會有放出輻射....
: 黑洞表面當然不是絕對零度...(因為絕對零度根本不存在)
: 所以霍金認為黑洞也是會放出輻射的....
: 這個輻射就叫霍金輻射....
: 黑洞會因為這種輻射而慢慢的減少質量....
: 而質量越小的黑洞表面的溫度就越高...
: 輻射的速度就越快....
: 質量減少的速度就越快....
: 所以質量減少的速度是隨時間越來越快的....
: 最後整個黑洞的質量會在一瞬間全部變成能量輻射出來....
: 就好像爆炸一樣....
我記得書上是說：黑洞蒸發所需的時間遠比宇宙的壽命還長，
那有沒有辦法讓它在我們面前提早蒸發呢？
還是說黑洞蒸發只是理論而已？
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標 題: Re: 問一下,霍金輻射
發信站: 中山南十字BBS站 (Sat Oct 19 18:29:05 2002)
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【 在 Einstein.bbs@redbbs.cc.ntut.edu.tw (小呆呆) 的大作中提到: 】
: 【 在 NoOneThere.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (忘了) 的大作中提到: 】
: : 我想請問一下
: : 何謂霍金輻射
: : 我看了一些書上寫的
: : 我覺得有點奇怪
: 依照熱力學....
: 只要溫度高於絕對零度....
: 就會有放出輻射....
: 黑洞表面當然不是絕對零度...(因為絕對零度根本不存在)
: 所以霍金認為黑洞也是會放出輻射的....
: 這個輻射就叫霍金輻射....
是這樣子嗎?
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發信人: "藍色小蜥蜴" <sinhom@bbs.openfind.com.tw>, 看板: sky
標 題: Re: 問一下,霍金輻射
發信站: OpenFind 網路論壇 (Sat Oct 19 19:48:42 2002)
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※ 引述《NoOneThere.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (忘了)》之銘言：
> 我想請問一下
> 何謂霍金輻射
> 我看了一些書上寫的
> 我覺得有點奇怪
在書上說的大意上是,空間中不斷有正物質和反物質產生,並且一起消失,而黑洞
吸住了一個正或反物質,另一個粒子便可以逃逸,而帶走了黑洞的重力位能,
這樣稱之為黑洞的蒸發,其節錄如下:
雖然這個理論似乎可以成立,沒有拿一小黑洞來試試,我想這個理論要變成定理的
機率並不大,因為要觀測到大黑洞的蒸發,幾乎是不可能的事....只有百萬分一度 K.
時間簡史:
量子力學表明，整個空間充滿了"虛的"粒子反粒子對，它們不斷地成對產生、分開，
然而又聚到一塊並互相湮滅。因為這些粒子不像"實的"粒子那樣，不能用粒子加速器
直接觀測到，所以被稱作虛的。儘管如此，可以測量到它們的間接效應。由它們在
受激氫原子發射的光譜上產生的很小位移（藍姆位移）證實了虛粒子的存在。
現在，在黑洞存在的情形，虛粒子對中的一個成員可以落到黑洞中去，
留下來的另一個成員就失去可以與之相湮滅的配偶。這被背棄的粒子或者反粒子，
可以跟隨其配偶落到黑洞中去，但是它也可以逃逸到無窮遠去，在那裡作為從黑洞
發射出的輻射而出現。
另一種看待這個過程的方法是，把落到黑洞中去的粒子對的成員，譬如講反粒子，
考慮成真正地在向時間的過去方向旅行的一顆粒子。這樣，這顆落入黑洞的反粒子
可被認為是從黑洞跑出來但向時間過去旅行的一顆粒子。當該粒子到達原先該粒子
反粒子對產生的地方，它就被引力場散射，這樣就使它在時間前進的方向旅行。
因此，量子力學允許粒子從黑洞中逃逸出來，這是經典力學不允許的事。然而，
在原子和核子物理學中存在許多其他的場合，有一些按照經典原理粒子不能逾越的壁壘，
按照量子力學原理的隧道效應可讓粒子通過。
圍繞一顆黑洞的壁壘厚度和黑洞的尺度成比例。這表明非常少粒子能從一顆像假想
在天鵝X－1中存在的那麼大的黑洞中逃逸出來，但是粒子可以從更小的黑洞迅速地漏出來。
仔細的計算表明，發射出的粒子具有一個熱譜，其溫度隨著黑洞質量的減小而迅速增高。
對於一顆太陽質量的黑洞，其溫度大約只有絕對溫度的千萬分之一度。宇宙中的輻射的
一般背景把從黑洞出來具有那種溫度的熱輻射完全淹沒了。另一方面，質量只有十億噸
的黑洞，也就是尺度大約和質子差不多的太初黑洞，會有大約一千二百億度開文芬的溫度，
這相當於一千萬電子伏的能量。處於這等溫度下的黑洞會產生電子正電子對以及諸如光子、
中微子和引力子（引力能量的假想的攜帶者）的零質量粒子。太初黑洞以六十億瓦的速率
釋放能量，這相當於六個大型核電廠的輸出。
隨著黑洞發射粒子，它的質量和尺度就穩恆地減小。這使得更多粒子更容易穿透出來，
這樣發射就以不斷增加的速度繼續下去，直到黑洞最終把自己發射殆盡。從長遠地看，宇宙
中的每個黑洞都將以這個方法蒸發掉。然而對於大的黑洞它需要的時間實在是太長了，具有
太陽質量的黑洞會存活10^66年左右。另一方面，太初黑洞應在大爆炸迄今的一百億年間幾乎
完全蒸發光，正如我們所知的，大爆炸是宇宙的起始。這種黑洞現在應發射出能量大約為
一億電子伏的硬伽瑪射線。
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標 題: Re: 問一下,霍金輻射
發信站: National Taipei University of Technology BB (Sat Oct 19 20:51:40 2002)
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【 在 DrHuang.bbs@ptt.csie.ntu.edu.tw (Resting) 的大作中提到: 】
: ※ 引述《Einstein.bbs@redbbs.cc.ntut.edu.tw (小呆呆)》之銘言：
: : 依照熱力學....
: : 只要溫度高於絕對零度....
: : 就會有放出輻射....
: : 黑洞表面當然不是絕對零度...(因為絕對零度根本不存在)
: : 所以霍金認為黑洞也是會放出輻射的....
: : 這個輻射就叫霍金輻射....
: : 黑洞會因為這種輻射而慢慢的減少質量....
: : 而質量越小的黑洞表面的溫度就越高...
: : 輻射的速度就越快....
: : 質量減少的速度就越快....
: : 所以質量減少的速度是隨時間越來越快的....
: : 最後整個黑洞的質量會在一瞬間全部變成能量輻射出來....
: : 就好像爆炸一樣....
: 我記得書上是說：黑洞蒸發所需的時間遠比宇宙的壽命還長，
一般大小的黑洞蒸發的壽命是宇宙年齡(150億年)的十的n次方倍....^_^""
: 那有沒有辦法讓它在我們面前提早蒸發呢？
有阿....
因為蒸發的速度是質量越小蒸發越快....
所以只要有那種宇宙誕生的初期就因為暴帳而產生的"迷你黑洞"...
這種黑洞的質量大概只有一座山的大小....
這樣..這種黑洞蒸發的速度大概就和宇宙年齡差不多了....
也就是說....
在宇宙初期產生的這些迷你黑洞.....
到了今天....
可能剛剛好完全蒸發....
: 還是說黑洞蒸發只是理論而已？
目前科學家好像就在找尋迷你黑洞的蒸發....
藉著黑洞蒸發的最後一刻放出的巨大能量....
來證實黑洞蒸發的理論....
但是要找到這種痕跡非常的難....
不只難在要找一個快要蒸發完全的迷你黑洞.....
而且更難的是這些迷你黑洞就算找到了....
可能也離我們很遠....
以至於最後的爆炸我們無法得知....
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標 題: Re: 問一下,霍金輻射
發信站: National Taipei University of Technology BB (Sat Oct 19 20:53:49 2002)
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【 在 EPS.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (觀測如作戰) 的大作中提到: 】
: 【 在 Einstein.bbs@redbbs.cc.ntut.edu.tw (小呆呆) 的大作中提到: 】
: : 依照熱力學....
: : 只要溫度高於絕對零度....
: : 就會有放出輻射....
: : 黑洞表面當然不是絕對零度...(因為絕對零度根本不存在)
: : 所以霍金認為黑洞也是會放出輻射的....
: : 這個輻射就叫霍金輻射....
: 是這樣子嗎?
: ※ 來源:‧南十字 crux.chem.nsysu.edu.tw‧[FROM: formosa.IfA.hawaii.e]
嗯....應該是吧....
我看書上是這樣寫的....
不過也是有別的解釋啦....
比如虛粒子和穿遂效應的解釋也是有稍微看過...
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標 題: Re: 問一下,霍金輻射
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==> Einstein.bbs@redbbs.cc.ntut.edu.tw (小呆呆) 提到:
> 不過也是有別的解釋啦....
> 比如虛粒子和穿遂效應的解釋也是有稍微看過...
這才是霍金的解釋不是嗎?
別忘了宇宙也是有溫度的,也是有3K熱輻射的.
如果黑洞的輻射跟一般輻射一樣,頂多冷卻到3K就
和宇宙呈現熱平衡了.
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