宇宙中没有什么是永恒的。所有会形成的星星总有一天会熄灭;遥远的星系和星系团被暗能量推离彼此;即使是星系中的恒星,在足够长的时间尺度上,也会受到引力的喷射。最巨大的黑洞在一个被视界包围的奇点中包含了数百亿个太阳的质量,使它们成为我们所知的最大的个体实体。
首先你要考虑的是什么是真正的空白。尽你所能想象空虚;你会去掉什么?首先,你可以把所有的粒子都拿出来。任何物质、反物质、光子、辐射或任何你能想到的东西都必须消失。
时空中的涟漪就是引力波,它们以光速向各个方向传播。所有的引力效应都必须从一个空间区域中移除,才能到达一个真正被认为是“空的”地方
在量子真空中显示虚拟粒子的量子场理论计算的可视化。令人震惊的是,能量密度,无论我们从结论中得到多少,都不是零。宇宙的膨胀正在加速,这意味着空间本身具有正的、非零的能量密度。
平面空间的一种表示形式,它不受任何物质、能量或曲率的影响。这就是被称为闵可夫斯基空间的时空解。然而,从我们对暗能量的测量来看,这个空的空间似乎有一个非零的内在能量。
这是一幅严重弯曲的时空图,位于黑洞视界的一侧。当你越来越接近质量的位置时,空间会变得更加弯曲,最终导致一个连光都无法逃离的位置:视界。
如果你把空的空间想象成充满粒子/反粒子对的气泡,你会看到来自黑洞的辐射。这种可视化并不完全正确,但它很容易可视化这一事实有它的好处。
黑洞的视界是一个球体或球体区域,任何东西,甚至光,都无法从这个区域逃脱。但在视界之外,黑洞预计会发射辐射。霍金1974年的研究首次证明了这一点,可以说是他最伟大的科学成就。
模拟黑洞的衰变不仅导致了辐射的发射,而且还导致了使大多数物体保持稳定的中心轨道质量的衰变。黑洞不是静态物体,而是随时间而变化的。
黑洞的衰变,通过霍金辐射,应该会在其生命的大部分时间里产生可观察到的光子特征。然而,在最后阶段,霍金辐射的蒸发率和能量意味着对粒子和反粒子有明确的预测,这些粒子和反粒子是独一无二的,与没有黑洞形成的情况截然不同,空间的极端曲率是这一切的最终原因,导致黑洞非常缓慢地蒸发。
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