黑洞是太空中引力大到连光都无法射出的地方。引力如此强大是因为物质被挤进了一个很小的空间。
我们通过爱因斯坦的广义相对论来理解黑洞。这个理论告诉我们,如果足够多的物质压缩成足够小的体积,那么它就会形成一个黑洞。
例如,你将地球压缩到大约一个黄豆的大小,那它就会变成一个黄豆大小的黑洞。如果我们把你压缩成原子大小,你就是一个原子大小的黑洞。
这是一个超大质量黑洞的图示,重达2100万个太阳,位于超密星系M60-UCD1 的中间。由于没有光线可以从黑洞中逸出,因此它在星空背景下仅以剪影形式出现。
根据广义相对论,黑洞是无敌的存在。它们形成后,任何落入的东西都会被永远困住,这就是故事的结局。
但早在1970年代,天体物理学家斯蒂芬霍金就发现了一些非凡的东西。通过黑洞边界与构成现实的量子场之间存在相互作用,黑洞可以慢慢蒸发。
所以它们并不完全是黑色的。它们确实会释放一点能量,这也会导致它们失去质量。但并不多,因为一个典型的黑洞每年只会发射一个粒子。随着时间的推移,它们会缩小到一无所有,然后在能量的闪光中突然消失。
一个比太阳质量大几倍黑洞,需要大约 年的时间才能通过这个过程最终蒸发,这个过程被称为霍金辐射。
考虑到宇宙现在只有138亿年的历史,在黑洞消失之前,地球怕是不存在了。
在遥远的遥远的未来,在每颗恒星生死之后、每颗行星解体之后、每一个星系自我撕裂之后,宇宙中唯一剩下的就是黑洞。最终黑洞也将消失,留下亚原子粒子的阵雨,漫无目的地漂浮在空旷而荒凉的宇宙中。