荷蘭拉德堡德大學（Radboud University）最新研究顛覆了宇宙終結的時間表。科學家指出，由於一種名為「類霍金輻射」的過程，宇宙中最後天體消亡的時間將從原先估計的10¹¹⁰⁰年，大幅提前至10⁷⁸年，這意味著宇宙的終結比我們想像的要「快」得多。
本文核心內容：
- 最新預估壽命：10⁷⁸年，遠短於舊估計的10¹¹⁰⁰年。
- 核心機制：「類霍金輻射」，適用於所有具備重力場的物體，不僅限於黑洞。
- 決定因素：物體的蒸發時間僅取決於其密度，與大小或組成無關。
- 最後倖存者：白矮星將是宇宙中最後消散的天體。
萬物皆蒸發？霍金輻射的延伸
這項發表於《宇宙學與天體粒子物理學期刊》的研究，其理論根基源於物理學家霍金（Stephen Hawking）在1975年提出的「霍金輻射」。他認為黑洞並非只進不出，而是會極其緩慢地「洩漏」能量，最終完全蒸發。該理論挑戰了愛因斯坦認為黑洞只會增長的相對論觀點。
而荷蘭團隊在2023年的研究中，將此概念推向極致，他們證明「類霍金輻射」並非黑洞專利。原則上，任何具有重力場的物體，從中子星到行星，甚至人體，都會透過同樣的機制緩慢蒸發。這一發現直接引發了後續問題：如果萬物皆會消逝，那這個過程到底需要多久？
密度決定命運：黑洞與白矮星的壽命競賽
研究團隊結合天體物理學、量子物理學與數學進行計算，得出了驚人的宇宙壽命表。計算顯示，物體蒸發所需的時間僅由其「密度」決定。密度越高的物體，蒸發得越快。
研究最重要的發現是，宇宙的「最後倖存者」將是白矮星，它們是類太陽恆星燃盡後的緻密殘骸。這些宇宙餘燼將在大約10⁷⁸年後徹底消散。
一個反直覺的結果是，擁有更強重力的恆星級黑洞，其壽命竟與中子星相同，約為10⁶⁷年。研究人員解釋，這是因為黑洞沒有實體表面，其事件視界會重新吸收一部分自身產生的輻射，從而減緩了蒸發速率。相比之下，中子星的輻射一旦離開表面便一去不返。兩種效應相互抵銷，導致了兩者壽命相當。
更有趣的是，計算顯示密度遠低於白矮星的月球或人體，理論上蒸發所需時間長達10⁹⁰年，比最後的恆星更久。當然，這僅是理想計算，太陽在50億年後演化為紅巨星時便會吞噬內太陽系。
新時間表的宇宙意義
研究團隊強調，此結論僅探討了類霍金輻射的單一效應，宇宙的最終命運還取決於暗能量、質子衰變等更複雜的過程。但這項工作為恆星殘骸的存在時間設定了一個明確的「上限」。
主要作者法爾克（Heino Falcke）表示：「宇宙的最終終結來得比預期的要早得多，但幸運的是，它仍然需要非常非常長的時間。」由於霍金輻射本身極其微弱，幾乎無法直接觀測，這類理論計算成為了科學家間接探索和檢驗該理論的關鍵途徑。
來源：Science Aim
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