霍金輻射

我們都被告知沒有東西能逃出黑洞——然而史蒂芬·霍金於一九七四年指出，若認真對待量子物理，黑洞終究並非完全漆黑。它們會發光，極其微弱地，帶著一絲細若耳語的輻射，並在難以想像的漫長歲月裡緩緩漏掉自己的質量、逐漸縮小。這就是霍金輻射：黑洞會蒸發這一驚人的想法，也是我們手中最接近一座連接重力與量子理論之橋的東西。

怎麼會有東西出來？玄機在於，空曠的空間並非真正空無一物——量子理論說，粒子對無時無刻不在各處閃現又湮滅。恰在事件視界處，一對粒子中的一個可能落入，另一個則逃逸，帶走極微小的一點能量。為了平賬，黑洞便損失同等的一絲質量。黑洞越大，這輻射越冷：一個恒星級黑洞的霍金輝光，比空曠的太空還冷得多，根本無法探測。更小的黑洞會更熱、蒸發更快，最終以一陣爆發收場。

其後果在尺度上令人咋舌。一個太陽質量的黑洞，蒸發完需要約10^67年——遠比宇宙當前的年齡漫長得多——所以實際上，今天的天體物理黑洞是在生長，而非縮小。霍金輻射從未被直接觀測到，對一個真實的黑洞而言很可能也永遠不會；它仍是一項理論預言。然而它意義深遠，因為它把重力、量子力學和熱力學繫在了一起，也使那個懸而未決的疑難——落入的信息是否真的永遠丟失——變得更加尖銳。