黑洞的壽命是多少年（黑洞的壽命有多長）

2023-04-13 10:35:06 1

很多時候，我們對於黑洞的關注點往往只在於黑洞可以吞噬無窮無盡的物質，以及任何進入黑洞的物質都無法逃脫這兩點上，但理論上黑洞並非鐵公雞，因為霍金輻射的存在，所以黑洞每時每刻都在向外輻射能量，因此對於一個孤立黑洞而言，它顯然是有壽命的。

對於黑洞有壽命這一點，可能很多朋友都難以想像，因為在關於黑洞的大量科普中，往往都將黑洞描述成一個食量無上限的引力怪物（雖然比喻並沒用錯）。然而我想補充一點，雖然黑洞的引力非常強，但精確點來講，引力強的部分只是靠近奇點的區域（這裡以無自轉，不帶電的黑洞為例），也就是說黑洞不會無緣無故把宇宙空間中的物質吸進去，只有那些靠的太近，被黑洞引力控制的物質才難逃厄運。

也就說，宇宙中可能會存在一些黑洞，它們早已將附近的物質都「吃光了」，已經長時間處於不進食狀態。對於這些黑洞，正是我們來介紹黑洞壽命的好例子。

在上世紀七十年代以前，人們普遍認為黑洞就是一個只吃不吐的奇特天體，直到有一天，一位科學家提出了一個想法，他認為黑洞或許存在熵，後來這個想法被霍金知道了，雖然剛開始有些不以為意，因為一旦黑洞有熵，那就得有溫度，溫度則意味著熱輻射，那黑洞得向外吐東西了啊？

然而這個想法並沒有立即被丟棄，霍金注意到，一旦將量子理論帶入黑洞研究中，這一想法或許可以變成事實（我們得注意一點，在此以前，黑洞作為一個純粹廣義相對論推演出的天體，與量子理論向來是井水不犯河水）。

然而這兩大基礎物理理論的碰撞，誕生了霍金輻射這一偉大的理論結果，簡單來說，霍金輻射就是說黑洞由於自身溫度的存在，它每時每刻都在向外輻射能量，其中黑洞的溫度與自身質量成反比，也就是質量越小的黑洞，溫度越高。

那麼對於一個孤立的黑洞來講，因為它每時每刻都在消耗能量，但卻又得不到外界物質的補充，因此根據質能方程，這個孤立黑洞的質量勢必會越來越小，也就是說這個黑洞終有一天會在宇宙空間中消失不見（當然了，黑洞本身就是不可見的）。

霍金墓碑上的黑洞溫度公式

然而遺憾的是，對於絕大部分黑洞而言，霍金輻射的程度是極其微弱的，這些黑洞即便現在起再也不吸收外界物質，那它們的壽命長度也遠超宇宙當前的年齡（138億歲）。