作业帮黑洞从形成到消失大约的时间是如何计算的
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/17 09:20:08
黑洞从形成到消失大约的时间是如何计算的
以前黑洞被认为是会“吞入”东西,连光也不能“自拔”的一种天体.与传统的对黑洞的理解不同,英国理论物理学家史蒂芬·霍金于1974年提出一个惊人见黑洞将会蒸发.量子力学指出,所谓的真空并非全无,粒子与反粒子会反覆不断地产生、消灭,真空实际上是一种活泼的空间.即使是黑洞的入口,也会产生粒子与反粒子.由于强力的重力能量,一部分的粒子会被吸入黑洞内.若是拥有负数能量的粒子,黑洞的能量就会减少,这时,拥有正数能量的粒子则会被弹出.如此一来,黑洞会逐渐“消瘦”,亦即蒸发掉.黑洞愈瘦,蒸发就愈激烈,最后将会爆炸.
霍金辐射可以在一定程度上制约黑洞.黑洞由于不断释放量子辐射而具有一定的温度.但质量越大的黑洞温度越低,一般只有万分之一K,以至于比目前的宇宙3K微波背景辐射还要低得多.所以黑洞仍然不断接受能量而增大.等到宇宙膨胀到一定成度而使温度低于这个极限,黑洞便辐射大与吸收.它就会质量越来越小,质量越小温度越高,温度越高质量损失越快,最终小到临界质量以下,就会爆发,从此消失掉.需要注意的是,这里的温度只是根据辐射量计算的,所以是辐射决定温度,不是温度决定辐射,但可以通过温度计算辐射.黑洞温度公式：T =（hc^3）/（8πkGM）,从公式中我们可以得知,黑洞温度与质量成反比.根据这个计算,一个普通的黑洞在现在形成,等到它先膨胀再缩小,直到完全蒸发,已经是10^100亿年后的事了,所以人类无法看到黑洞爆炸.
霍金辐射可以在一定程度上制约黑洞.黑洞由于不断释放量子辐射而具有一定的温度.但质量越大的黑洞温度越低,一般只有万分之一K,以至于比目前的宇宙3K微波背景辐射还要低得多.所以黑洞仍然不断接受能量而增大.等到宇宙膨胀到一定成度而使温度低于这个极限,黑洞便辐射大与吸收.它就会质量越来越小,质量越小温度越高,温度越高质量损失越快,最终小到临界质量以下,就会爆发,从此消失掉.需要注意的是,这里的温度只是根据辐射量计算的,所以是辐射决定温度,不是温度决定辐射,但可以通过温度计算辐射.黑洞温度公式：T =（hc^3）/（8πkGM）,从公式中我们可以得知,黑洞温度与质量成反比.根据这个计算,一个普通的黑洞在现在形成,等到它先膨胀再缩小,直到完全蒸发,已经是10^100亿年后的事了,所以人类无法看到黑洞爆炸.