宇宙可能比预期更快地死亡

中子星通过“霍金辐射”缓慢“蒸发”的艺术印象。图片来源：Daniëlle Futselaar/artsource.nl

（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：没有什么是永恒的，即使是宇宙本身。至少，这就是目前的物理学模型告诉我们的关于存在的本质。幸运的是，大多数天体物理学家的估计并没有将宇宙的大结局安排在10¹左右⁰⁰ 年份（即1后跟1100个零）。然而，根据包括某些黑洞粒子的特殊性质在内的新计算，从宇宙的角度来看，宇宙的帷幕可能比预期的要快得多。

根据即将发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上的一项研究，由于衰变而产生的最后一颗恒星残骸只需要10分钟⁷⁸ 年份（即1后面只有78个零）。这种大幅修改的生命周期背后的原因是什么？斯蒂芬·霍金。好吧，不是霍金本人，而是以他命名的粒子。

1975年，这位著名的天体物理学家提出理论，尽管爱因斯坦的相对论中规定了规则，但有些东西实际上可以逃脱黑洞看似不可避免的引力。根据霍金的计算，某些幸运的逃逸粒子避免了奇点的单程票，这要归功于黑洞边缘可能发生的奇怪事件。在那里，一对临时粒子可以在所有旋转的能量混乱中形成。但在它们融合在一起之前，一个粒子被抛入黑洞，而另一个粒子则被抛出。

由此产生的“霍金辐射”意味着，与爱因斯坦认为黑洞只能生长而不能收缩的观点相反，这种几乎不可察觉的粒子洗牌实际上导致了宇宙时空关系（非常）缓慢地衰变。

研究人员从十个不同的物体中计算出，在没有其他影响的理想环境中，通过霍金式辐射的“蒸发”需要多长时间。白矮星大约在1078年后溶解。如果只涉及霍金式的辐射，人体将在1090年内衰变。图片来源：法尔克、旺德拉克和范·舒伊勒科姆

在2023年的一篇论文中，荷兰Radboud大学的研究人员探讨了黑洞蒸发的概念，以及它对其他具有引力场的物体（如白矮星和中子星）的影响。从那时起，该团队就回答了来自世界各地的关于霍金辐射可能对宇宙产生的各种影响的问题。他们假设，最明显的分支之一将在白矮星中发现，众所周知，白矮星是现存最持久的星际物体之一。

之前的研究没有将霍金辐射纳入他们的方程，因此白矮星的寿命为10¹⁰⁰ 年。这一新的修正计算只考虑了霍金辐射，使宇宙的灭亡要早得多⁷⁸ 年。 

“幸运的是，这仍然需要很长时间，”主要作者Heino Falco在一份声明中说。

霍金辐射似乎也对其他宇宙物体产生了令人惊讶的影响。根据他们的新估计，中子星和恒星黑洞的衰变时间大致相同：10⁶⁷ 年。乍一看，这并没有多大意义，因为黑洞的引力场要强得多，这意味着它们应该更快地消失。

“但黑洞没有表面，”该研究的合著者Michael Wondrak解释道。“它们会重新吸收一些自身的辐射，从而抑制这一过程。”

为了获得一些“乐趣”（就像物理学一样，“乐趣”可以是相对的），研究小组还决定看看人类由于霍金辐射衰变而“蒸发”需要多长时间。毕竟，我们有质量，因此引力很小。除非有其他外部因素，比如说，太阳新星或生物衰变，否则你不会在接下来的10年里清除所有的粒子⁹⁰ 年。从这个意义上说，至少你有宇宙的节拍。