如果黑洞的最后过程不会爆炸呢？普朗克黑洞

要了解这些微型黑洞，我们需要快速回顾一下霍金辐射。霍金的想法真的很巧妙，它来自对黑洞如何与所有基本粒子产生的量子场相互作用的思考。要正确地做到这一点，我们真的需要一个量子引力理论，然而我们现在没有这个理论，而且在1974年肯定也没有。但是霍金使用了一种技巧——一个绝妙的解决方法，来证明如果一个事件视界在真空中形成，那么量子场的真空状态必须被破坏。对于一个遥远的观察者来说，它看起来就像黑洞正在辐射粒子。

霍金甚至弄清楚了辐射应该是什么样子：它应该是热的。粒子能量的分布应该遵循黑体光谱，就好像黑洞有一个真实的温度一样。在对霍金辐射的常见流行科学描述中，我们经常听到粒子-反粒子对出现在事件视界上，其中一个被困，让另一个逃脱。这其实是一种不准确的描述： 辐射不会出现在事件视界的正上方，相反发射粒子的波长大约是整个事件视界的大小，所以它们有点像从黑洞周围的整个区域出现。

如今，大多数物理学家都同意霍金辐射是一回事。研究人员提出了不同的技巧来结合广义相对论和量子力学，他们得出了相同的结论。但这些仍然涉及不同假设的近似值，或者仅在某些理想情况下有效。一个很大的假设是，与最小的量子尺度相比，事件视界附近的空间并没有太强烈地弯曲。当霍金做出这个假设时，这使他能够在数学上将黑洞附近的高重力区域与观察到霍金辐射的非常遥远的零重力区域联系起来。

这对于大多数大小的黑洞来说都是合理的，但是当黑洞缩小到最小的量子尺度时，霍金的整个计算就会崩溃。那时你需要一个适当的量子引力理论来描述这个过程。如果没有这个理论，我们就无法描述黑洞蒸发的最后阶段，所以我们有理由问，最后的爆发真的发生了吗？

一个大黑洞就像我们提到的铁棒——量子场可以通过多种方式围绕它波动。黑洞一次失去一个光子的能量，但这个过程似乎是平稳而连续的。但随着黑洞变得非常小，允许的振动模式开始受到限制。热辐射不再有一个平滑的统计光谱，黑洞会以突然的、离散的步骤泄漏其剩余的质量。在某些时候，可能没有允许的过渡过程可以带走黑洞最后的质量。在这种情况下，霍金辐射停止，黑洞变得稳定。

普朗克黑洞

在现代宇宙中制造黑洞的唯一方法是大质量恒星的死亡。最小的这种黑洞将需要大约10^66年才能通过霍金辐射蒸发掉它们的全部质量。这比当前的宇宙年龄要长得多，因此这些黑洞都不会成为普朗克黑洞。为了让普朗克黑洞现在存在，我们需要一种方法来制造比恒星小得多的黑洞。

幸运的是，有办法制造这些，利用的是我们之前讨论过的东西——原始黑洞。在大爆炸的极端能量和密度中，有几种不同的方法可以产生大量的黑洞，而且可能质量范围很广。在某些情况下，会出现大量非常微小的黑洞。如果黑洞是在宇宙暴胀时期形成的，那么它们就有可能创造出如此多的黑洞。那时，密度波动可能已经强大到足以产生疯狂数量的微小黑洞。

我做了一个快速计算，发现在一个普通的城市可能有一个普朗克黑洞。在每30公里长的立方体中有一个普朗克黑洞，也就是说，地球周围有一群普朗克黑洞的存在。当然，这一切都只是理论而已，现实是否如此，我们还不知道。