第七章 黑洞不是这么黑的（3 / 6）

数学方法。所以着手设计种更好数学处理方法，并于1973年11月底在牛津次非正式讨论会上将其公布于众。那时还没计算出实际上辐射多少出来。预料要去发现正是捷尔多维奇和斯塔拉宾斯基所预言从旋转黑洞发出辐射。然而，当做计算，使既惊奇又恼火是，发现甚至非旋转黑洞显然也以不变速率产生和发射粒子。起初以为这种辐射表明所用种近似无效。担心如果柏肯斯坦发现这个情况，他就定会用它去进步支持他关于黑洞熵思想，而仍然不喜欢这种思想。然而，越仔细推敲，越觉得这近似其实应该有效。但是，最后使信服这辐射是真实理由是，这辐射粒子谱刚好是个热体辐射谱，而且黑洞以刚好防止第二定律被违反准确速率发射粒子。此后，其他人用多种不同形式重复这个计算，他们所有人都证实黑洞必须如同个热体那样发射粒子和辐射，其温度只依赖于黑洞质量——质量越大则温度越低。

们知道，任何东西都不能从黑洞事件视界之内逃逸出来，何以黑洞会发射粒子呢？量子理论给们回答是，粒子不是从黑洞里面出来，而是从紧靠黑洞事件视界外面“空”空间来！们可以用以下方法去理解它：们以为是“真空”空间不能是完全空，因为那就会意味着诸如引力场和电磁场所有场都必须刚好是零。然而场数值和它时间变化率如同不确定性原理所表明粒子位置和速度那样，对个量知道得越准确，则对另个量知道得越不准确。所以在空空间里场不可能严格地被固定为零，因为那样它就既有准确值（零）又有准确变化率（也是零）。场值必须有定最小不准确量或量子起伏。人们可以将这些起伏理解为光或引力粒子对，它们在某时刻同时出现、互相离开、然后又互相靠近而且互相湮灭。这些粒子正如同携带太阳引力虚粒子：它们不像真粒子那样能用粒子加速器直接探测到。然而，可以测量出它们间接效应。例如，测出绕着原子运动电子能量发生微小变化和理论预言是如此相致，以至于达到令人惊讶地步。不确定性原理还预言类似虚物质粒子对存在，例如电子对和夸克对。然而在这种情形下，粒子对个成员为粒子而另成员为反粒子（光和引力反粒子正是其自身）。

因为能量不能无中生有，所以粒子反粒子对中个参与者有正能量，而另个有负能量。由于在正常情况下实粒子总是具有正能量，所以具有负能量那个粒子注定是短命虚粒子。它必须找到它伴侣并与之相湮灭。然而，颗接近大质量物体实粒子比它远离此物体时能量更小，因为要花费能量抵抗物体引力吸引才能将其推到远处。正常情况下，这粒子能量仍然是正。但是黑洞里引力是如此之强，甚至在那儿个实粒子能量都会是负。所以，如果存在黑洞，带有负能量虚粒子落到黑洞里变成实粒子或实反粒子是可能。这种情形下，它不再需要和它伴侣相湮灭，它被抛弃伴侣也可以落到黑洞中去。啊，具有正能量