黑洞科普（三）：霍金的黑洞理论

在黑洞这个概念被提出的很长一段时间里，科学家们都认为黑洞只进不出。

直到英国物理学家霍金对这一观念发出挑战。

起因是研究微观世界的科学家们发现，我们过去所认为的真空并不是空无一物。

在真空中，总会有一对一对的虚粒子对不断冒出来（哪里冒出来的我也不知道。），一个带有正能量，一个带有负能量，然后又在极短时间内相互碰撞湮灭。而宇宙的真空，就是充满了虚粒子的海洋。

在这个研究成果的成立下，霍金就提出猜想，假如真空是虚粒子的海洋，那么黑洞就不可能一直稳定存在，就有可能会像水滴一样蒸发掉。也就在这个猜想下，霍金提出了“黑洞蒸发”。

黑洞蒸发：在黑洞视界面上出存在着又一对又一对的虚粒子，黑洞吞噬掉了虚粒子的负能量粒子，而正能量的粒子就被留在了外面。它们被黑洞分开之后，就无法互相抵消，于是就变成了真实的粒子。

而黑洞吞噬掉一个负能量粒子，质量就减少一分，正能量粒子就会被黑洞抛出来，就像是从黑洞中发射一样。从外界开来，像是黑洞在对外散发辐射，这个辐射也被称为“霍金辐射”。

一个物体能够放出辐射，就意味着物体拥有着温度，霍金就算出来黑洞的温度和大小有关。普通物体温度越高，放热越厉害，温度下降就越厉害，最终和外界达到热平衡。黑洞就很奇怪，越是放热厉害，温度就越上升，不可能外界达到热平衡。越是小的黑洞，温度就越高，最终就会被蒸发殆尽。这样一来，就产生了一个黑洞信息驳论，也就是掉进黑洞的那些东西哪里去了？这样一来不是破坏了信息守恒了吗？概率的总和也不是百分之百了。

直到2004年，霍金才提出补充，黑洞的信息是可以被“霍金辐射”带出来的。而其他科学家也提出了一些关于黑洞信息驳论的解释，他们认为，黑洞的表面就是一层二维全息膜，掉进去的东西上的信息都记录在这张二维膜上。

也就是实际上掉进黑洞的东西，其本身存在的物理信息并没有掉进黑洞的奇点，而是留在了这张全息膜上，直到黑洞蒸发所放射的“霍金辐射”将其散发出去。还有人认为，进入黑洞时会被高温焚烧殆尽，信息量也就留在了外面，没有进入黑洞之中。