宇宙萬物蒸發速度超乎想像!科學家驚人發現
太空
05-13
2023年,荷蘭拉德堡德大學海諾·法爾克教授團隊發表論文指出,不僅是黑洞,宇宙中所有天體都可能透過類似「霍金輻射」的過程逐漸「蒸發」。最新研究更精確計算出,若僅考慮此效應,宇宙終結時間將比原先預測提前許多——約在1078年後,也就是白矮星(宇宙中最頑強的天體)完全衰變的時間。過往未納入此效應的研究曾估算白矮星壽命長達101100年。
法爾克教授表示:「雖然宇宙末日比預期來得更早,但慶幸的是,這個時間尺度依然漫長到難以想像。」
這項研究源自1975年霍金提出的革命性理論:與愛因斯坦相對論相悖,黑洞邊緣可能產生成對粒子,其中一顆被吸入黑洞,另一顆則逃逸形成輻射。這種「霍金輻射」會使黑洞極緩慢地衰變成基本粒子。
研究團隊突破性地發現,霍金輻射理論上適用於所有具引力場的物體。更驚人的是,天體的「蒸發時間」僅取決於其密度——中子星與恆星級黑洞竟需要相同的1067年完成衰變。
「黑洞雖有更強引力場,但因沒有實體表面,會重新吸收部分自身輻射,反而減緩蒸發速度。」博士後研究員麥可·汪德拉克解釋道。
團隊甚至計算出,月球和人類透過類似機制蒸發需時1090年。「當然,現實中可能有其他因素讓我們更早消失。」研究人員幽默補充。
跨領域合作是此研究的關鍵特色。「結合天體物理、量子力學與數學,讓我們對霍金輻射的本質有了嶄新認識。」華特·範蘇伊列科姆教授強調,「這些極端情境的探討,或許能幫助我們最終解開這個世紀之謎。」
這項顛覆性研究即將刊登於《宇宙學與天體粒子物理學期刊》,勢必引發學界熱議。
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參考文獻:Heino Falcke等學者,《基於引力粒子對產生的恆星殘骸壽命上限》,JCAP期刊(審核中);arXiv: 2410.14734