黑洞温度

更新时间:2024-08-19 17:57

黑洞温度(Black hole temperature)是一个天文学术语,其公式为T=(ћc^3)/(8πkGM)。

理论依据

一个黑洞犹如一个具有温度(T)的热体一样发射辐射,其温度只与它的质量有关。更精确地讲,此温度由下式给出:

T=(ћc^3)/(8πkGM)

在此式中符号中(M)是质量,(C)表示光速,(ћ)是约化普朗克常数,(G)是牛顿引力常数,π是圆周率,而(k)是玻尔兹曼常数

最后,(M)表示黑洞的质量,这样黑洞越小,其温度越高。这个公式告诉我们,几个太阳质量的一个黑洞,其温度大约只比绝对零度高亿分之一度。例如,一个太阳质量的黑洞,其温度为6*10^-8K。

关系

史瓦西黑洞来说,温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞,其温度是微不足道的,开氏(即绝对零度以上)十的负七次方度。不是零,但小的可怜;黑洞并不是完全的黑,但一点也不亮。很遗憾,这样低温的辐射实在太微弱了,是不可能在实验室中探测出来的。霍金的计算还有一个重要发现:黑洞的质量越小,温度越高,辐射也越强。显然,蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响,而微型黑洞的温度是很高的。在黑洞中,质量越大的黑洞,温度越低,蒸发的越慢;质量越小的黑洞,温度越高,蒸发的也越快。对于微黑洞来说,温度非常之高,可达千万开甚至上亿开,随着蒸发的加剧,质量丢失的很快,温度会迅猛地上升,随着温度上升的加快,质量丢失的就更厉害,这种过程会以疯狂的形式演变,最终黑洞被摧毁,以猛烈的爆发而告终,所有粒子都得到了大赦(对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢,相当于蒸发;而对微黑洞来说,发射粒子的过程十分迅猛,相当于爆发)。对于星系中心的巨型黑洞来说,其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄,假定宇宙有足够长的寿命,并且不回缩,那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。这类黑洞还是吸积远大于蒸发,以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时,它们才开始以蒸发为主。然而这个过程太慢长了,等到它们开始蒸发,也将远远超出宇宙的年龄,而它们要蒸发完毕,大约要十的九十九次方年!

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