当黑洞消亡，会发生什么？

黑洞之“死”是什么样的？

因为霍金辐射的缘故，黑洞的寿命是有限的。然而对于大多数天体物理学已知的黑洞而言，使其完全消逝所花费的时间甚至比宇宙的年龄还要大得多。例如，质量等同于太阳大小的黑洞蒸发时间为2^67年，而宇宙的年龄仅为13.8×10^9岁（也就是说，这个黑洞蒸发需要的时间是现阶段宇宙年龄的10^57倍还要多！）

黑洞蒸发时标

质量为M的黑洞蒸发时间计算公式如下：

由于时间与质量的立方成正比，如果黑洞的质量增加10倍，则其蒸发时间增加1000倍；反之，若质量缩减为十分之一，则蒸发时间为原来的1000分之一。如果你的黑洞质量足够小，它将在短时间内蒸发完毕。例如，质量为2.2×10^5千克的黑洞将在1秒内蒸发完毕！这质量约是一头蓝鲸的质量，但这个“蓝鲸”黑洞的直径却只有6^-22米，大约为质子直径的百万分之一！相比之下，太阳同质量的黑洞直径有6千米（3.7英里），而地球同质量的黑洞直径则为1.7厘米（0.7英寸）。

一般认为，超新星爆炸产生的天体物理学意义上的黑洞其最小质量至少为几个太阳质量。而1个太阳质量大小的黑洞蒸发所需的时间约为2^66年。

黑洞温度

为什么黑洞会蒸发？因为它们有温度，其温度公式如下：

所有有温度的物体都会释放辐射。请注意，随着质量的减小，温度会随之升高！根据公式计算，1个太阳质量的黑洞温度仅有60“纳度”（即温度单位1开尔文的百万分之60），没有完全到绝对零度，但已经是非常低的温度了。在60“纳度”的温度下，这个太阳质量大小的黑洞主要以1800赫兹的频率向外释放无线电波（远低于调幅收音机频段），其波长约为160千米（100英里）。

当前，宇宙微波背景辐射的温度为2.7开尔文。1个月亮质量的黑洞温度也是2.7开尔文。这意味着任何大于月亮质量的黑洞会不断地从当前的宇宙中获取质量，这是因为它们的温度低于宇宙微波背景温度，相比于通过霍金辐射所释放的能量，它们能从宇宙微波背景辐射的光子中获取更多的能量。但是随着时间的推移，宇宙微波背景温度会向着绝对零度持续下降，因而所有黑洞最终都会蒸发。

黑洞生命中的最后一秒

前文所提到的只有一秒“生命”的黑洞（质量等同于一头“蓝鲸”），其初始温度为5.6×10^17开尔文，在这仅有的一秒生命中它释放的辐射总能量能够达到5亿吨TNT炸药的能量！这一体量的能量约为地球上全部国家核武库总能量的1000倍，也是太阳能直射地球表面一天产生能量的1.4倍。如果黑洞的质量增大到两倍，它需要8秒时间才能蒸发完毕（时间按质量的三次方增加），而它释放的能量则会翻倍。

一半的能量会在最后1秒被释放，而另外一半是在前面的7秒钟内完成释放。因此，黑洞每单位时间所释放的能量会成指数增长