1974年，斯蒂芬·霍金做出了他最著名的预言之一:黑洞最终会完全蒸发。

 

根据霍金的理论，黑洞并不是完全的“黑”，杏耀招商而是会发射粒子。霍金相信，这种辐射最终会从黑洞吸走足够的能量和质量，使黑洞消失。这一理论被普遍认为是正确的，但曾被认为几乎不可能被证明。

 

第一次,然而,物理学家已经表明这种难以捉摸的霍金辐射——至少在实验室。尽管霍金辐射太微弱,在空间探测到我们当前的仪器,物理学家已经见过这个黑洞辐射模拟使用声波创建和一些最冷的,宇宙中奇怪的事。[9个会让你大吃一惊的关于黑洞的想法]

 

对粒子

 

黑洞所产生的引力是如此之大，甚至以光速运动的光子也无法逃脱。虽然空间真空通常被认为是空的，但量子力学的不确定性表明，真空中充满了虚粒子，它们以物质-反物质对的形式飞入或飞出。(反物质粒子的质量与物质相同，但电荷相反。)

 

正常情况下，当一对虚粒子出现后，它们会立即相互湮灭。然而，在黑洞旁边，极端的重力反而把粒子拉开，当另一个粒子射入太空时，一个粒子被黑洞吸收。被吸收的粒子具有负能量，这降低了黑洞的能量和质量。吞下足够多的这些虚拟粒子，黑洞最终会蒸发。逃逸的粒子被称为霍金辐射。

 

这种辐射非常微弱，我们现在不可能在太空中观测到它，但物理学家已经想出了非常有创意的方法在实验室中测量它。

 

瀑布视界

 

位于海法的以色列理工学院的物理学家杰夫·施泰因豪尔和他的同事们用一种叫做玻色-爱因斯坦凝聚的极冷气体来模拟黑洞的视界，黑洞是一个看不见的边界，任何东西都无法逃脱。在流动的气流中，他们放置了一个悬崖，形成了一个气体的“瀑布”;当气体流过瀑布时，它将足够的势能转化为动能，使其流动速度超过音速。

 

研究人员没有使用物质和反物质粒子，而是在气体流动中使用一对声子，或量子声波。慢边的声子可以与气体的流动相反，远离瀑布，而快边的声子则不能，被超音速气体的“黑洞”困住。

 

施泰因豪尔在接受《生活科学》(杏耀招代理)采访时表示:“这就像你试图逆流而上，水流比你游得还快。”“你会觉得自己在前进，但实际上是在后退。这类似于黑洞中的光子试图离开黑洞，但却被引力以错误的方式吸引。”

 

霍金预测，被发射粒子的辐射将是波长和能量的连续光谱。他还说，它可以用一个温度来描述，这个温度只依赖于黑洞的质量。最近的实验证实了声波黑洞的这两种预测。

 

巴黎南方大学体质理论实验室的理论物理学家Renaud Parentani告诉Live Science:“这些实验是一项绝活。”帕隆塔尼也从理论角度研究模拟黑洞;他没有参与这项新研究。“这是一个非常精确的实验。在实验方面，杰夫·施泰因豪尔(Jeff Steinhauer)目前确实是利用冷原子探测黑洞物理的世界领先专家。”

 

然而帕伦塔尼强调，这项研究是“一个漫长过程中的一步”。特别是，这项研究没有显示声子对在量子水平上是相关的，这是霍金预测的另一个重要方面。

 

“故事还会继续，”帕隆塔尼说。“这根本不是结束。”