科学家利用斯蒂芬·霍金理论大幅降低宇宙的预期寿命

史蒂芬·霍金关于黑洞衰变的理论使科学家们能够估计时间的终结。

科学家们发现，宇宙的衰变速度比之前认为的要快得多。

荷兰内梅亨大学的三位科学家计算了黑洞、中子星和其他物体通过类似霍金辐射的过程“蒸发”所需的时间。

他们的研究建立在同一团队之前的工作基础上，表明宇宙中最后的恒星遗迹大约需要1078年才能消亡。这比科学家之前计算的101100年要短得多。

计算宇宙的终结

新计算背后的团队使用霍金辐射作为他们研究的基础。1975年，英国理论物理学家斯蒂芬·霍金教授提出理论，认为一些物质可以逃离黑洞的视界。

这种现象，通过量子力学解释，最终意味着黑洞会慢慢衰变为粒子和辐射。这与阿尔伯特·爱因斯坦的相对论相矛盾，相对论认为黑洞不会衰变。

新的研究成果由黑洞专家海诺·法尔克、量子物理学家迈克尔·旺德拉克和数学家沃尔特·范·苏伊勒科姆共同完成，发表在《宇宙学与天体粒子物理学》杂志上。

这项新研究是该团队在2023年发表的一篇论文的后续研究。在那篇论文中，他们展示了宇宙中一些最古老的物体，包括黑洞和中子星，也可以通过类似于霍金辐射的过程蒸发。

论文发表后，研究小组研究了这个过程需要多长时间。根据他们的计算，他们认为宇宙的终结大约在1078年之后。也就是说，如果只考虑霍金辐射的话。

解开霍金辐射之谜

为了达到这个数字，研究小组计算了一颗白矮星 —— 宇宙中最持久的天体 —— 通过霍金式辐射衰变所需的时间。此前的研究表明，白矮星的寿命可能为101100年。

在一次新闻发布会上，主要作者海诺·法尔克说：“所以宇宙的最终终结比预期的要早得多，但幸运的是，它仍然需要很长时间。”

虽然霍金的辐射理论只适用于黑洞，但来自内梅亨大学的研究小组认为，这个过程也适用于其他有引力场的物体。他们的计算表明，一个物体的蒸发时间只取决于它的密度。

虽然这表明我们的宇宙的寿命可能比之前认为的要短，但研究强调了宇宙可能持续的时间长得令人眼花缭乱 —— 在他们的计算中，1078等于1和78个零。

该团队还进行了一些额外的半开玩笑的计算。他们发现，通过类似霍金的辐射，月球和人类需要1090年才能蒸发。

然而，该团队相信他们的研究可以为宇宙提供新的视角。沃尔特·范·苏伊勒科姆指出：“通过提出这类问题并观察极端情况，我们希望更好地理解这一理论，也许有一天，我们将揭开霍金辐射的神秘面纱。”

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