黑洞理论2000字
在量子力学中，真空并不意味着没有场、粒子或能量。量子真空是一种能量最低的状态，也就是所谓的“真空”。其实能量为零的状态是不存在的。
真空不是空的
时间和能量的测不准原理解释了为什么真空不是空的。由于质量和能量的等效性，真空中能量的涨落可以导致基本粒子的形成。在1928中，保罗·狄拉克发现每一个基本粒子都有一个相应的反粒子，它具有相同的质量和其他对称的“镜像”性质。当它们相遇时，会相互湮灭，将质量转化为能量。因此，一个粒子及其反粒子代表其静止质量的两倍能量。反过来，一定的能量也可以看作一对反粒子。于是，被能量涨落搅动的量子真空就成了所谓的狄拉克海，里面充满了自发出现又迅速消失的正负粒子对。在没有任何力的量子真空中，粒子对不断产生和消灭，所以平均来说，没有粒子或反粒子真正产生或消灭。因为这些粒子是瞬间存在的，无法直接观察到，所以称为虚粒子(虚光子、虚电子、虚质子等。).其实虚粒子和实粒子没有本质区别，只是虚粒子没有足够的能量，存在的时间非常短。如果它可以从外部获得能量，它就可以存在足够长的时间，从而升级为真正的粒子。想象有一个电场作用在真空上。当天空中出现一对正负电子时，它们会被电场分离成相反的方向。如果电场足够强，它们就会离得足够远，不再能相互碰撞湮灭。此时虚粒子变成了实粒子，此时的真空就被说成是极化的。
但是真空不容易极化，需要很高的能量密度才能把虚粒子和实粒子分开。产生极化所需的能量形式并不重要，它们可以是电能、磁能、热能、引力能等等。
遇到的问题
测不准原理告诉我们，真空中到处都是虚粒子的海洋。这种激烈的量子行为的虚拟粒子海洋也出现在黑洞活动视界周围的空间中。
测不准定理表明，如果一个质点的位置确定了，它的速度就会变得不确定。如果一个粒子落入黑洞，它的位置已经确定(在奇点)，所以它的速度是不确定的，甚至超过光速，逃离视界。
既然所有形式的能量都等同于质量，我们自然认为引力能也会自发转化为粒子。霍金发现，对于微黑洞来说，量子真空会被其周围的强引力场极化(这一点非常重要)。在狄拉克海中，虚粒子对不断产生和消失，一个粒子和它的反粒子会短时间分离，所以有四种可能:两个伙伴再次相遇，相互湮灭(过程I)；反粒子被黑洞俘获，而正粒子出现在外界(过程二)；正粒子被捕获，反粒子逃逸(过程III)；两者都落入黑洞(过程四)。霍金计算了这些过程的概率，发现过程II是最常见的。由于捕捉反粒子的倾向，黑洞会自发地失去能量，也就是失去质量。由于微黑洞的尺度与基本粒子相似，能量的“跃迁”可能足以使粒子移动大于视界半径的距离，结果就是粒子逃逸。在外部观察者看来，黑洞正在蒸发，也就是发射出一股粒子流。事实上，粒子并没有真正跳过视界的“墙”，而是穿过了一个由测不准原理短暂打开的“隧道”。这个过程在黑洞视界周围反复发生，从而形成连续的辐射流，黑洞发光。
霍金计算
霍金的计算表明，黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的温度，这个温度在整个视界都是一样的，直接由视界处引力场的强弱决定。
对于史瓦西黑洞，温度与质量成反比。与太阳质量相同的黑洞温度可以忽略不计，为零下七开尔文(即绝对零度以上)。不是零，而是小得可怜；黑洞不是全黑，但一点也不亮。不幸的是，这样的低温辐射太弱，在实验室里检测不到。
霍金的计算还有一个重要发现:黑洞质量越小，温度越高，辐射越强。很明显，蒸发只对微型黑洞有特殊作用，微型黑洞的温度很高。在黑洞中，质量越大，温度越低，蒸发越慢。黑洞的质量越小，温度越高，蒸发越快。
对于微黑洞来说，温度很高，可以达到几千万甚至上亿。随着蒸发的加剧，质量会迅速流失，温度会迅速升高。随着升温的加速，质量损失会更加剧烈，过程会以疯狂的形式演化。最后黑洞会被毁灭，以剧烈的爆炸结束，所有的粒子都会被赦免(对于巨型黑洞来说，粒子发射的过程非常缓慢，相当于蒸发；对于微黑洞来说，发射粒子的过程非常迅速，相当于一次爆炸。
对于银河系中心的巨型黑洞来说，其蒸发过程将远远超过宇宙的年龄。假设宇宙寿命很长，不收缩，这样的黑洞最终会蒸发。但目前这种黑洞还是吸积远远大于蒸发，主要是吸积。只有当宇宙的后期温度降到这类黑洞的温度以下时，它们才开始优先蒸发。但是，这个过程太慢，当它们开始蒸发时，将远远超出宇宙的年龄，大约需要十到九十九年才能蒸发。