宇宙的终结可能比预期更早：霍金辐射如何改写宇宙寿命？​

在广袤的空间与无限的时间中，能与你共享同一颗行星和同一段时光，是我的荣幸。

—— 卡尔·萨根《宇宙》

天体物理学家称“霍金辐射”可能大幅缩短现实世界的寿命

一幅艺术构想图，描绘了一颗中子星正通过类似霍金辐射的过程缓慢“蒸发”。图片来源：Daniëlle Futselaar / artsource.nl

世间万物皆无常——就连宇宙本身也不例外。至少，当前的物理学模型是这样描述存在的本质的。

基于一项纳入了某些黑洞粒子的奇特性质的新计算，宇宙的帷幕可能会比预期更早落下。

据一项即将发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上的研究显示，最后一批恒星残骸衰变所需的时间仅需再过10⁷⁸年（即1后面跟着78个零）。

我们知道，宇宙的年龄为138亿年，10⁷⁸年相当于宇宙年龄的10⁶⁸倍。

这一戏剧性修正背后的原因是什么？斯蒂芬·霍金。不是霍金本人，而是以他的名字命名的粒子。

1975年，斯蒂芬·霍金，这位著名的天体物理学家提出了一种理论，即某些物质实际上可以从黑洞看似无法逃脱的引力中逃逸，尽管这违背了爱因斯坦相对论所设定的规则。

根据霍金辐射理论，在黑洞的事件视界边缘（此处时空曲率极端扭曲），量子涨落会不断产生虚粒子对（一正一负）。通常这些粒子会瞬间湮灭，但若其中一个负能粒子被黑洞吸收，与之配对的正常粒子就会逃逸到宇宙中——这一过程被称为霍金辐射，也是黑洞缓慢蒸发的源头。

这种所谓的“霍金辐射”意味着，与爱因斯坦所认为的黑洞只会增长而不会缩小的观点相反，这种几乎难以察觉的粒子交换实际上会导致时空结构非常缓慢地衰变。

研究人员计算了10个不同的天体在理想环境下（不受其他因素影响）通过类似霍金辐射的方式“蒸发”所需的时间。白矮星大约需要10⁷⁸年解体。如果仅考虑霍金辐射的影响，人体大约需要10⁹⁰年衰变。

荷兰奈梅亨拉德堡德大学的研究团队在2023年提出，黑洞蒸发机制（霍金辐射）不仅适用于黑洞，任何具有引力场的致密天体（如中子星、白矮星）也会通过时空曲率引发的粒子对分离过程而缓慢地蒸发。

此前传统模型认为白矮星是宇宙中最持久的星际天体，其寿命约为10¹¹⁰⁰年（基于恒星演化理论）。而该团队在2025年的新研究中，首次将霍金辐射纳入天体蒸发计算，发现白矮星通过时空曲率效应衰变仅需10⁷⁸年，由此推导出宇宙终结时间比预期缩短万亿倍。

“幸运的是，这仍然需要非常长的时间，”首席作者海诺·法尔克在一份声明中表示。

霍金辐射似乎还对其他宇宙天体产生了令人惊讶的影响。根据他们的新估算，中子星和恒星级黑洞衰变所需的时间大致相同，均为10⁶⁷年。乍一看，这似乎不合常理，因为黑洞的引力场要强得多，理论上它们应该消失得更快。

“但黑洞没有表面，”该研究的合著者迈克尔·万德拉克解释道。“它们会重新吸收部分自身辐射，这阻碍了衰变过程。”

为了增添一点“趣味”，该团队还决定计算一个人因霍金辐射衰变而“蒸发”所需的时间。毕竟，我们具有质量，因此拥有微乎其微的引力。

在排除其他外部因素，比如太阳爆发或生物衰变的情况下，你还需要再过10⁹⁰年才会完全失去所有粒子。从这个意义上说，你比宇宙更“长寿”。

小编说一说：一个关于宇宙的很疯狂的想法

有科学家认为，宇宙在开始时经历了极快的膨胀阶段，称为暴胀。这种快速增长可能产生了许多“迷你宇宙”，你可以把它们想象成足球上的黑白六边形，我们可能生活在其中一个黑色（或白色）的六边形中。

我们看不到其他的六边形。而且，由于宇宙（即足球）的膨胀，生活在黑色（或白色）部分的人永远看不到白色（或黑色）的部分。

所以，即使你所处的这一小块宇宙走向了消失，整个宇宙可能仍然存在。

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