种黑洞可以看作是静止和中性的史瓦西黑洞的“激发态”。第10章已经讲过,一个被照
射的黑洞是如何能够吸收并部分地反射外来的光线,而当辐射的不连续性被考虑进来时,
新的效应出现,并揭示出引力与量子物理之间的联系。如果有一个适当频率和位相的电
磁波或引力波射向一个克尔一纽曼黑洞,反射波就会被加强。也就是说,黑洞把能量给
予被散射的波。这个超辐射现象原则上也能使我们提取黑洞的转动能或电官自。
不妨再对一个克尔一纽曼黑洞与一个激发态原子之间的相似性作进一步探究。黑洞
既然允许受激发射,它也就应当允许粒子的自发发射。由于粒子被(经典地)禁止离开
视界,粒子的自发产生就必定发生在黑洞之外。
这种直觉已由对黑洞(用广义相对论描述)与物质或辐射(用量子力学描述)之间
相互作用的详细计算所证实。黑洞的“退激发”可以表现为通过发射带电粒子而趋向电
中性,也可以表现为通过发射自旋与黑洞角动量同向的粒子而减慢转动。原则上,所有
类型的粒子(光子、中子、电子、质子等等)都能被产生出来,不过质量越大的粒子被
产生的机会就越小。
由上所述,黑洞热力学的发展已把我们带到了“经典”世界与“量子”世界的结合
处。我们已经看到,黑洞不再是乍看之下的那种无生气的引力饼,而是有着更多的性质。
量子黑洞概念于1974年出现,它证实了黑洞的黑颜色,但却除掉了黑洞作为一个洞这一
最后的经典性质。
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黑洞