北京
黑洞是宇宙中一種極為特殊又極為強大的天體，其引力強大到連宇宙中最快的光子都無法從事件視界中逃脫。
如此說來，黑洞似乎是一個只進不出的絕對深淵，但事實卻與我們想的并不一樣，所有的黑洞都在失去質量，盡管這個過程十分緩慢。黑洞是如何失去質量的？在宇宙中，萬事萬物都存在著一個熵值，它代表了系統的無序程度，任何孤立系統的熵值都只會自發增加，當熵達到最大，系統也就徹底走向了無序。一直以來，人們認為宇宙中唯一沒有熵的就是黑洞，但雅各布·貝肯卻不同意這個看法，他提出了一個觀點：黑洞有熵。
貝肯的看法一時間引起了激烈的討論，理論物理學家斯蒂芬·霍金更是認為這是無稽之談。
原因很簡單，如果一個系統有熵，那它就必然具有溫度，而任何有溫度的物體都會向外輻射能量，黑洞的引力如此強大，怎么會向外輻射能量呢？為了結束這個沒有意義的討論，霍金決定通過自己的計算來證偽貝肯的猜想，但最終霍金的計算方程卻告訴他了另外一個結果，黑洞真的在向外輻射能量。此后，霍金通過反復檢查和推導，最終確認了結果的正確性，并將這個結論命名為“霍金輻射”。
那么，霍金輻射到底是怎么輻射呢？
黑洞的質量是如何失去的呢？這就要從量子力學的第一原理說起了，也就是不確定性原理。對于“真空”這個概念，大多數人都認為就是“什么也沒有”的意思，的確，在量子力學誕生之前，物理學家們也是這樣認為的，但不確定性原理告訴我們：真空其實一點也不空。表面上看起來真空中似乎沒有任何可見的物質，但事實上的真空卻是無比熱鬧的，在那里有著一片無比喧鬧的能量海洋。
大量的虛粒子對在真空中隨機地憑空產生，而后又在一瞬間相互湮滅，將能量還給真空，這個過程非?？欤瑫r間短到幾乎沒有任何意義，所以才會使我們誤以為什么都沒有發生。
什么是虛粒子對？它們又是如何產生的？本質上講，物質是能量的一種表現形式，兩者可以相互轉化。虛粒子對由一個正能量粒子和一個負能量粒子組成，它們因某種未知的原因能夠從真空中借出能量，從而形成。然而，正負粒子相遇會發生湮滅，所以在它們產生的一瞬間便又消失了，將能量重新還給了真空。
這樣的事情隨時隨地都在發生，由于虛粒子對的產生和湮滅都只在一瞬之間，所以并不會對物質世界造成什么影響，但當這種事情發生在一個特殊的地方時，情況就不同了，這個特殊的地方就是黑洞的事件視界。
當一個虛粒子對恰好誕生在事件視界的邊緣，此時，由于黑洞的引力過于強大，離黑洞更近的那個粒子在產生的一瞬間就被黑洞拽進去了，于是另一個粒子便永遠失去了它的伴侶。
一個粒子被拖入了黑洞的引力深淵，而另一個粒子被拋在了事件視界之外。
于是虛粒子對從黑洞中借出的能量沒有辦法全部還回去了，黑洞的質量也就隨之減少了一點點。而那個被拋出去的粒子，如果是一個正粒子，它將成為外部世界的一員，如果是一個負粒子，它將會與外部世界的一個正粒子結合并湮滅，外部世界的能量會相應增加。由于霍金輻射的溫度非常低，一個與太陽質量相仿的黑洞輻射溫度也僅比絕對零度多了千萬分之一度，遠低于宇宙微波背景輻射溫度，所以現在人類還沒有辦法探測到。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
