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第1425节


    惠勒开始对史瓦西在1917年描述的引力坍塌物体非常感兴趣,这玩意儿也就是黑洞。

    惠勒认为黑洞就是一个标准的终结体,无论是什么扔进黑洞,系统的无序度就永远消失了,因为没有任何物体可以从黑洞逃逸出来。

    后来的许多工作都证明,黑洞确实是一个高度有序的终极压缩机,无论多么杂乱无章,都会在黑洞中心被压缩成无限小,包括……信息。

    这种描述有点类似无神论者对“去世”这个概念的判定——没有生命气息,也没有灵魂前往地狱天堂。

    但作为惠勒的学生,贝肯斯坦却不认同这点。

    他提出也许信息并没有消失在黑洞,而是转化为了黑洞的一部分。

    奈何当时没人相信贝肯斯坦的想法,直到霍金计算出了黑洞的面积定律,才给贝肯斯坦带来了灵感。

    于是他顺势推出了赫赫有名的贝肯斯坦上限,证明了黑洞存在信息以及信息上限。

    当然了。

    最开始的时候霍金其实也不相信贝肯斯坦的这个结论,作为坚定的广义相对论拥护者,霍金认为这个小年轻是在碰瓷自己。

    同时贝肯斯坦虽然有了正确的想法,然而他的论证不是非常准确,计算中存在许多的不确定性。

    例如他只是说黑洞的熵正比于视界面积——在物理学中,正/反比其实是一个难以捉摸的词。

    对于任何一个证明,物理学家都要求给出确切的比例。

    例如引力和距离的平方成反比,磁场强度和距离的三次方成反比,那么黑洞熵呢?

    是2倍的面积还是1/2倍的面积,这个数字得定下来。

    就像网文里的加更一样,手速快的作者两万字才算加更,手速慢的作者七千字就算加更了。

    不过很有意思的是。

    后来霍金忽然意识到由于量子力学的不确定性原理,黑洞真的是会释放出一点点辐射的,并且满足黑体辐射的公式,即霍金辐射。

    在这种情况下。

    霍金转而接受了贝肯斯坦上限,并且靠着还算不错的数学功底,帮助他计算出了黑洞的热力学关系,将正比系数修正为了1/4。

    因此这个公式被称为贝肯斯坦-霍金方程,也就是大名鼎鼎的bk方程组。

    而bk方程组问世的时间……足足在如今的14年后。

    所以面对自己亲手计算出来的结果,杨振宁依旧显得有些惊讶。

    “可是不对啊……”

    只见杨振宁在自己算出来的【sbh=akc^3/4hg】公式下划了道横,皱着眉头对徐云问道:

    “小徐,除了数学,黑洞在逻辑上遵守热力学第二定律的原因是什么?它不是熵增的吗?”

    常理来说。

    如果黑洞具有熵,那它也应该具有温度。

    一个东西如果有温度,那么即使这个温度再低,也都会产生热辐射。

    可这样一来,黑洞的理论体积就存在问题了。

    更关键的是……

    它会让超大质量黑洞不存在。

    “小徐,你看。”

    杨振宁继续在公式上圈了几下,继续了自己的话:

    “粒子温度和粒子能量,存在关系kt=e=hf,频率f最小只能是1赫兹。”

    “所以温度最小只能是t=h/k,黑洞的辐射温度,最小也只能达到t=h/k。”

    “也就是说h/k=hc/kr的情况下,此时黑洞半径r达到最大值。”

    “如果黑洞半径再增加,就会违背量子力学,温度就会小于h/k。”

    “因此根据黑洞熵理论,最大的黑洞半径就只能是c的数值,那么超大质量黑洞呢?岂不是不存在了?”

    尽管此时徐云不在身边,但杨振宁依旧做出了一副面对面交谈的样子。

    不知为何。

    他莫名对徐云有了一种信心:

    他相信徐云即便隔着电话,也能够理解自己的想法。

    仿佛……二人曾经在某个时候,面对面的共同做过交流一样。

    而正如他所说。

    如果根据辐射公式,那么黑洞黑洞半径应该是存在一个极限的。

    黑洞半径是r=2gm/c^2,所以可以计算出,黑洞熵允许的最大黑洞质量只能是m=c^3/2g。

    这个数值就是10^35千克左右,也是黑洞熵允许的最大黑洞质量。

    太阳质量是10^30千克上下,也就是大概10^5个……即十万倍的太阳质量。

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