“思渊号”悬浮在黑洞的引力边缘,像一片停留在宇宙漩涡边缘的叶子。舱内,傅水恒教授正小心翼翼地调整着“量子谐波共振仪”的灵敏度,那专注的神情仿佛在调试一件无比精密的乐器。
“爷爷,我们真的能‘听到’黑洞的声音吗?”傅博文小朋友戴着一副特制的声波转换耳机,小脸上写满了期待。
我,陈智林愽士,监测着控制台上瀑布般流淌的数据,心中同样充满了难以抑制的激动。“根据霍金教授的理论,黑洞并非完全‘黑’的,它们应该会发出一种极其微弱的辐射。只是这种信号太微弱了,在银河系的背景噪音中,就像想在雷声中听清一片雪花落地的声音。”
傅水恒教授没有抬头,手指继续在触控面板上舞动:“但在事件视界的边缘,在量子尺度上,我们应该能探测到那种‘嘶嘶’声——那是时空本身在量子层面沸腾的声音,是黑洞存在的证明,也是它最终消亡的预兆。”
调谐宇宙最微弱的耳语
傅教授启动了最后的校准程序:“小文,想象一下,你要在一个喧闹的体育场里,听清对面看台上一个人轻轻的呼吸声。我们现在要做的事情,比那还要困难亿万倍。”
傅博文睁大了眼睛:“那怎么可能做到呢?”
“通过筛选和过滤,”我解释道,同时调整着量子干扰滤波器,“我们已知黑洞辐射的预期频率范围和特征,就像知道要找的人有特定的音色。通过多层过滤,逐渐排除其他噪音...”
突然,共振仪的指示灯由蓝转绿。“好了,”傅教授深吸一口气,“系统已经校准到可以探测普朗克尺度的时空波动。小文,准备好了吗?你即将成为人类历史上第一个亲耳听到黑洞‘心跳’的人。”
傅博文紧张地点点头,小手紧紧抓住座椅的扶手。我也戴上了自己的声波转换耳机,手指悬在录音系统的启动键上。
傅教授按下了激活钮。
起初,耳机里只有一片寂静,那是经过高度过滤后的宇宙真空的“声音”。然后,渐渐地,一种极其微弱却绝不可能误认的声响开始浮现——一种持续的、细微的“嘶嘶”声,如同最远处的海浪,又像是电视机无信号时的白噪音,但更有节奏,更加...生动。
“这就是霍金辐射...”我几乎是在耳语,生怕自己的声音会掩盖那宇宙最微弱的耳语。
虚粒子:宇宙的呼吸
“这声音是从哪里来的呀?”傅博文小声问道,仿佛怕惊扰了那微弱的声音。
傅水恒教授调出了全息模拟图,展示着事件视界边缘的量子活动。“小文,你记得我们之前讨论过的量子涨落吗?在空无一物的真空中,实际上并不完全‘空’。”
我接续解释:“根据量子力学,真空中不断地有粒子-反粒子对产生和湮灭。它们从真空中‘借用’能量,并在极短的时间内归还,因此被称为‘虚粒子’。”
全息图上,无数对微小的光点在虚空中闪烁生灭,如同夜晚萤火虫的舞蹈。
“在平常的空间里,”傅教授说,“这些粒子对几乎瞬间相互湮灭,归还能量。但在黑洞的事件视界边缘...”他放大了模拟图,“奇妙的事情发生了。”
我们看着一对虚粒子恰好在事件视界边界形成。其中一个粒子掉入了黑洞,而它的伴侣却逃向了外部空间。
“看!”傅博文指着那个逃逸的粒子,“它们分开了!”
“正是如此,”傅教授眼中闪着兴奋的光,“那个落入黑洞的粒子可能带有负能量,而逃逸的粒子则成为真实粒子,带着能量远离黑洞。从外部观察,黑洞似乎在发射粒子——这就是霍金辐射的本质。”
我补充道:“而我们现在听到的‘嘶嘶’声,就是无数这样的粒子逃逸时产生的量子波动,经过我们的仪器转换而成的音频信号。”
能量守恒的宇宙会计
傅博文思考了一会儿,然后提出了一个尖锐的问题:“可是,那些逃走的粒子带走了能量,这些能量是从哪里来的
