霍金辐射或许已被科学家观察到

作者：张梦然

　　虫洞被科学家描述成连接宇宙遥远区域间的时空细管，它和黑洞一样都以相同的方式扰乱其周围的物质运动。而分辨这两种情况，能用到的方法就是“霍金辐射”。

　　这是霍金在1974年发表的一个令人震惊的设想。他认为，在黑洞外产生的虚粒子对，其中之一被吸引进去，而另一个会逃逸。这个逃逸的粒子获得了能量，从而不需要与其反粒子相遇湮灭，反倒是可以逃逸到无限远。以外界的角度看，就像黑洞辐射出了这个粒子一样。该猜想中的辐射就被命名为“霍金辐射”。

　　霍金将量子理论加入到天体物理理论中去，按此说法，黑洞并不像人们此前所想的那样“暗无天日”，而是会轻微地发出“霍金辐射”的光芒。那个逃逸的粒子吸收了一部分黑洞的能量，使该辐射包含有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。“霍金辐射”不违反信息定律，但这种辐射非常之微弱，还非常可能被其他的辐射来源所湮没，如大爆炸时期留下的宇宙微波背景辐射，因而尽管天文学家数十年的努力观测，仍一无所获。

　　贝乔诺及同事为了建造出“霍金辐射”，在实验装置中向透明的石英玻璃样本发射了超短（1皮秒）的激光脉冲，产生的折射率分布（RIP）展现出一个“视界线”（一个天文学中黑洞的边界），在此边界以内的光无法逃离。之后，由成像镜头以90度收集其辐射光子，然后发送到分光仪以及电荷耦合摄像机中。

　　研究人员解释说，此方式可强烈抑制或消除其他类型的辐射，如切伦科夫状辐射、四波混频、自相位调制、荧光等等。最终，观察到的光子辐射迹象让他们相信，这是一个由模拟“视界线”催生的“霍金辐射”。

　　这很可能是人们首次观察到的“霍金辐射”迹象。物理学家们认为，如在未来实验中该结果被证实为“霍金辐射”，其可能对一切黑洞甚至宇宙的最终命运产生重大影响。

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　　用弯曲时空量子场论证明坍缩中的黑洞会有热辐射，甚至在1974年《自然》杂志正式发表这篇论文之前，霍金的结论就已被很多文章引用。由于它彻底颠覆了经典广义相对论，所以当年曾在理论物理学界和天体物理学界引起轩然大波。从那时起，科学家们就一直在太空中苦苦搜寻霍金辐射的蛛丝马迹。尽管贝乔诺观察到的“某种现象”现在还只是实验室中的模拟，但也足以让更多的人相信，黑洞原来是热的，至少不像我们以前认为的那么黑！