反物質遇到黑洞會怎麼樣?

黑洞的前世是正物質。那麼黑洞本身也應該有正物質組成。遇到黑洞會發生怎樣的湮滅反應?


1。按照目前的廣義相對論,黑洞無毛,即除了質量、自旋、電荷以外不攜帶其他信息,包括是由什麼物質構成的。就是說黑洞的過去完全成了黑歷史,一個由正物質坍縮而成的黑洞,和一個反物質坍縮成的黑洞,只要質量、自旋、電荷相同,就不會有任何差別。反物質粒子落入黑洞後,其「反物質「的信息(如反重子數、輕子數)都消失了,談不上湮滅。

2、不過上述的黑洞就有著「信息丟失」的問題,即粒子落入黑洞之後,它的種類,比如重子數、輕子數等(這些物理量可以區分粒子的正反性),就全部丟失了。原本可以認為這些信息只是被封鎖在視界內部了,並不是真正丟失。可一旦和把黑洞和量子場論聯繫起來,就會得到結論:黑洞是會蒸發的,同時輻射出粒子,即霍金輻射。而霍金輻射又是黑體譜,本身不攜帶信息,正物質粒子和反物質粒子在概率上各佔50%,相當於黑洞輻射了中性物質。所以如果黑洞最終蒸發完了,什麼都沒有了,而輻射出去的物質是中性的,那麼黑洞內部的那些正反物質的信息都哪去了?這就是霍金輻射帶來的臭名昭著的信息疑難(霍金2016年軟毛黑洞paper上的原話)。

目前物理學家大都選擇堅守「信息守恆原理」,而認為是黑洞的理論本身出了問題,因為廣相和量子場論在一起本來就難以相容。於是提出了各種機制來修正引力理論,特別是黑洞問題,比如火牆、軟毛、量子引力等等。再這些機制下,黑洞都以某種方式保留了正反物質的信息(或者把矛盾轉移了),因此這些模型下的「反物質和黑洞內物質湮滅」過程會有些許不一樣的效應。

3。我只看過一點軟毛機制的皮毛,理解的不一定對,對其他的機制更不了解,所以只能胡扯一點軟毛黑洞湮滅的問題。軟毛機制里黑洞周圍的真空場是攜帶「軟毛」或者「軟荷」的,之所以稱作「軟」是因為軟荷的變化不會影響能動量。而粒子掉落黑洞的過程中會把自身除了質量、角動量、電荷以外的「荷」都留在視界外的真空場中,真空場的軟荷隨之改變。通俗地講,一個反物質粒子掉入黑洞後,視界外的真空場會更多地偏向對應粒子的「反物質態」,然後粒子掉入黑洞後,反物質的信息消失了,黑洞內部也沒有發生湮滅。但是外部真空場偏向了反物質態,霍金輻射粒子概率上應該也會更多地偏向於反物質粒子,此時霍金輻射從黑體譜變成攜帶信息的灰體譜,直到真空的「軟荷」變成中性。黑洞輻射完反物質粒子後,信息又回到了宇宙中,黑洞也回到「中性」的狀態,之後就和經典廣相下的黑洞無差別了。

(感覺這部分說的方式有點民科[笑哭],如果理解有誤請指正)

4。 不管信息守不守恆,採用的是什麼理論,正反物質湮滅其實就是一種散射過程,過程中能量、動量電荷依然守恆,所以就算黑洞內部發生了湮滅過程,也不會改變黑洞整體的質量、電荷、角動量,粒子狀態也不會逃逸出黑洞,所以「反物質和黑洞內物質湮滅「的過程大體上不會有什麼表觀現象。如果非要說有新的效應,那就是「黑洞的物態方程參數」改變了,但這影響的至少是黑洞結構的四極距了,可以通過觀測黑洞周圍天體的軌道、引力輻射波譜(如果是雙黑洞的話)來檢驗這部分信息。


由物質坍縮或超高能物質粒子碰撞形成的黑洞不是物質粒子組成的。黑洞里的物質粒子已經被徹底摧毀,不再有任何基本粒子,不會跟任何物質粒子或反物質粒子發生湮滅。反物質粒子掉進黑洞也會被奇點或奇環徹底摧毀,只有質量、電荷、角動量加在黑洞上。

另外,在扔反物質進黑洞之後,黑洞摧毀反物質粒子的過程是無法從視界外觀測到的。我們從視界外只能觀測到視界變大了一點。

大量反物質聚集在一起坍縮成黑洞的話,也不會表現出「反黑洞」來,而是具有相應質量、電荷、角動量的黑洞。這樣的黑洞和物質坍縮形成的黑洞相撞只會合併成一個黑洞並放出部分質量對應的大量引力波,不會湮滅。


反物質是什麼樣的?顏色是什麼?

有多些線索就更好了!


會讓黑洞引力降低


這個,是既沒有理論也沒有實際,因為在強引力場下,物質的性質是會改變的,而且,正氫只會與反氫湮滅,正電子同理,如果要湮滅,你要搞一個反黑洞。就是反物質恆星坍縮然後和正黑洞湮滅,那樣,我感覺能炸翻整個宇宙,因為反物質是目前為止人類所發現能量密度最大的物質。。。


黑洞會變大


大家都知道物質具有體積、質量與能量(如萬有引力)。正、反物質相遇真的會湮滅?那麼反物質應該是具有負體積、負質量與負能量的物質。只有這樣的反物質設計,才能符合湮滅條件。

但是湮滅為何又能夠產生質能轉化,釋放巨大能量?難道正、反物質除了質量與體積因素存在正、反,能量因素則不存在正、反嗎?那隻能是能量相加,而不是質能轉化釋放巨能。

所以反物質、質能轉化、湮滅等神奇存在與現象,並非客觀存在。而是未經實踐證明、不切合實際的一種臆想。

宇宙倒是客觀存在著與物質萬有引力相抗衡的、空間泛有斥力。完全可以判斷出宇宙存在著引力粒子、與斥力粒子。但是它們皆具有正質量與正體積,即使相遇也絕不會湮滅。引力與斥力雖然是方向相反的能量,但是它們相遇不是湮滅,而是抗衡。引力與斥力相抗衡,具有十分重要的作用,則保持著宇宙聚散平衡運行的積極作用。

因此宇宙根本就不存在反物質,也不會出現反物質遇到黑洞的問題,總之宇宙不存在湮滅。


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