黑洞輻射僅限光子和電子嗎?

黑洞輻射僅限光子和電子嗎?根據三毛假說,黑洞沒有「色」和「味」。不過如果黑洞縮小到弱相互作用力數量級,會不會顯示出色和味,噴出中微子?


這個問題不好回答。。。按道理來說不僅僅有質量,電荷,角動量守恆,還有重子數,輕子數也是守恆的。總之現在的高能物理沒有觀察到任何違背重子數,輕子數守恆的情況。但是根據無毛定理,黑洞只保留了質量,電荷,角動量三個性質,所以黑洞蒸發有可能會違背重子數,輕子數守恆。但無毛定理完全是基於廣義相對論,經典的電動力學證明的,是一個完全經典的定理,而重子數,輕子數是量子力學的物理量,所以無毛定理未必適用於重子數,輕子數守恆。

總之黑洞是否服從重子數,輕子數守恆是個很有趣的問題。如果對撞機撞出了黑洞可以幫助科學家驗證這個問題。很多科學家懷疑是重子數的不守恆導致宇宙被物質而不是反物質統治。


這個問題提的非常好,非常專業。答案是黑洞本身不會帶有質量,角動量,和電荷以外的物理量;但是在霍金輻射的假設下,隨著黑洞蒸發質量越來越小,黑體輻射溫度越來越高,可以產生所有標準模型的粒子。

霍金輻射從來沒有被觀測到過,只是一個假設。霍金輻射對大質量黑洞可以忽略不計,黑洞質量越小,霍金輻射功率越大,黑體輻射溫度也越高,黑洞質量最終全部輻射出去而變為零蒸發掉,在此之前的幾秒鐘,其溫度之高會導致大量高能粒子產生,這個蒸發事件是一個暴力事件,可是在宇宙距離上還是很弱,沒有辦法直接觀測到。

現在一個研究方向就是原初黑洞蒸發。除了霍金輻射的假設,還有另外一個假設,在宇宙早期密度漲落可以導致黑洞的形成。這些黑洞質量覆蓋了一個很大的範圍,其中質量比較小的(~10^15g)通過霍金輻射到今天大概剛好開始蒸發,而這些黑洞數量可能是很多的,一個蒸發暴力事件我們看不到,可是大量的蒸發暴力事件可能會產生一個均勻的伽馬射線輻射場,可能可以被觀測到。

一片原初黑洞綜述論文傳送門:[1503.01166] Primordial Black Holes

裡面圖一可以看到,不僅中微子可以噴,而且噴得最多,其次是正負電子對,伽馬光子,然後才是正反質子,期待質量更大的粒子都更少,沒畫出來。

題主看你評論是專業的吧?:)


謝邀
這根黑洞無毛定理沒啥關係。黑洞輻射是因為量子漲落,當然是啥都噴的。
不過也倒是,黑洞輻射的是黑體譜,黑洞越小,溫度越高,噴出來大質量粒子的機會也就更大一些。
我和我的有一個老師一直在思考黑洞在輻射出最後一對粒子的情形,不過會牽涉到弦論的細節,我就不太懂了。希望半年以後能好好回答你。


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