吞噬一切的黑洞中，仍有微乎其微的光芒存在。（图片来源：Adobe Stock）
看不见不代表它不存在，早在将近五十年前，就有物理学家提出一种“热辐射”的存在，能够解释黑洞消散的原因，但因为它的性质难以测定，被认为可能永远无法发现。直到去年，一场实验中，成功模拟出类似黑洞中的事件视界情况，发现了这种辐射存在的迹象。
模拟成功重现？科学家发现黑洞中的光芒
广义相对论与量子力学的冲突是学界难解的问题，但霍金辐射与黑洞的存在或许能带来解方。黑洞质心的一定距离内，是一个连光也无法逃离的区域，是一种时空的曲隔界线，名为“事件视界”。超越这个边界的物体，人们只能以想像的方式设想它后续的命运，这个距离会随着黑洞的质量产生变化，而这个神秘的区域会对量子波动的中断，产生类似热辐射的存在。
1974年，物理学家史蒂芬·霍金提出名为“霍金辐射”的理论，是指一种由黑洞散发出来的热辐射，能够解释黑洞质量如何降低导致黑洞蒸散。这种热辐射会使得黑洞失去质量，最终损失的幅度超过增加时，逐渐缩小的黑洞就会走向消失的结局，能够以此解释为何无法发现宇宙诞生时产生的微黑洞，因为它们早已消失殆尽。然而微弱的霍金辐射对于人类而言，同样难以测定，或许永远都无法从宇宙中发现它的存在，发生在2010年9月的一项模拟重力研究中，一部分的科学家认为出现霍金辐射存在的可能性与性质，不过实际上仍未出现实际的观测，直到去年的实验中再次带来希望。
洛特·梅尔滕斯是阿姆斯特丹大学与德勒斯登莱布尼茨研究所的理论物理学博士，他的研究团队尝试使用一些崭新的方法，利用特定一维原子链，模拟出电子在不同位置的“跳跃”行为，随着调整跳跃的难易度，出现电子波动性质受到干扰的现象，成功模拟出黑洞的事件视界，其效应导致温度升高，符合理论对于等效黑洞系统的预期。这次的现象只发生在一部分原子链延伸到事件视界之外的状况，模拟出的霍金辐射仅存在于特定跳跃幅度范围内，加上一开始模拟实验的假设，预设热辐射特性仅出现在时空平坦的条件，证实了霍金辐射的热特性仅出现在特定情况中，尤其是重力造成的时空扭曲变化。
如同生活中各式的无色无味气体，地球乃至整个宇宙存在不计其数的物质，人类宛如在漆黑的房间中缓慢探索，持续扩展对于世界的认识。这次的研究发表于国际性多学科期刊《物理评论研究》上，随着更多研究与观测的进行，人类眼中的世界或许将再次焕然一新。
责任编辑:星跃
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