新黑洞理論之3==霍金輻射與信息量和熵

1、 張洞生新黑洞理論之3=黑洞Mb的每個(gè)霍金輻射mss所攜帶的信息量Io三h/2n三mssC2/vss=本文摘錄改編自拙作黑洞宇宙學(xué)概論4=張洞生 HYPERLINK mailto:zds zds約翰奧杜則：現(xiàn)代天體物理學(xué)的進(jìn)展，就像最奇妙的文學(xué)幻想小說(shuō)一樣令人銷(xiāo)魂奪魄。愛(ài)因斯坦：要打破人的偏見(jiàn)，比崩破一個(gè)原子還難。內(nèi)容摘要:本文是新黑洞理論的第三篇文章。在第一篇文章中，作者提出了組成新黑洞理論普遍有效的5個(gè)經(jīng)典的基本公式，其中（Id）式，mssMb=hC/8nG,找出了霍金輻射m與黑洞總質(zhì)能量Mb之間準(zhǔn)確的量化公式，并從（1e）ssb式，得出任何黑洞，無(wú)論大小，其最終的命運(yùn)，都只能是收縮成為最

2、小黑洞Mbm=mp普朗克粒子，而爆炸消失在普朗克領(lǐng)域。第二篇文章是新黑洞理論之2，本篇用經(jīng)典理論論證了，黑洞Mb向外發(fā)射霍金輻射m就是它們作為熱輻射，bss按照熱力學(xué)第二定律，從黑洞的高溫高能區(qū)域向境外低溫低能區(qū)域自由地流動(dòng)。本文是新黑洞理論的第三篇，以公式確定了信息量I、熵S.、普朗克;oBbm常數(shù)h/2n與黑洞霍金輻射mss之間的關(guān)系。本文首次將黑洞霍金輻射m（能量ssSS子）攜帶的信息量I與熵Sb統(tǒng)一在新黑洞理論中了，證實(shí)了黑洞的熵與ob其信息量成正比，二者有同質(zhì)同體性，而且證明了黑洞的每一個(gè)mss，無(wú)論大小，其所攜帶的信息量I,都等于單位信息量I三h/2n,等于m一個(gè)頻率內(nèi)的能ooss

3、量mC2，即I三mC2/v。這就給予普朗克常數(shù)h/2n一個(gè)新的定義和概念，它ssossss就是一個(gè)最基本單位信息量I。同時(shí)，也賦予了黑洞新的概念。o什么是黑洞？本篇證明：黑洞就是在其外界沒(méi)有能量-質(zhì)量可被吞食時(shí)，是一個(gè)不穩(wěn)定的不停地收縮的引力收縮體，它在收縮時(shí)，就將黑洞內(nèi)的質(zhì)-能量Mb統(tǒng)統(tǒng)通過(guò)視界半徑Rb轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)接一個(gè)的霍金輻射m（能量子，熱輻射）流向bss外界，直到黑洞最后收縮成為最小黑洞Mbm=mp而爆炸消失在普朗克領(lǐng)域。每一個(gè)霍金輻射mss，無(wú)論頻率多少、波長(zhǎng)短長(zhǎng)，都只攜帶一個(gè)單元的最小信息量I三h/2n=mC2/v，即一個(gè)頻率之間的霍金輻射m的能量mC2/v。普朗克常osssssss

4、sss數(shù)H三h/2n豈，其新的物理意義就是每一個(gè)熱輻射m（能量子，電磁波）所攜帶的一個(gè)單元的最小信息量IoTOC o 1-5 h z本文的主要任務(wù)在於用經(jīng)典理論和公式證明：1；無(wú)論任何大小質(zhì)量的黑洞Mb，它每次所發(fā)射的任何一個(gè)霍金輻射量子m，其所擁有的信息量I剛好等於bsso宇宙中最小的、最基本的信息量Io三h/2n三H，即就是普朗克常數(shù)，而與黑洞的Mb和m的質(zhì)-能的量無(wú)關(guān)。2；證明最小黑洞，即普朗克粒子的熵Sb三n三宇bssbm宙中最小的熵。3；證明黑洞Mb的總信息量I=4GM*/C；而其總熵Sb=bmbbn4GMb2/CI=A/4L2=nI/I=nI/H；4；證明了Sb=nI/H，熵與信息

5、量具有同 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document bopmombm質(zhì)同體性。因此，黑洞發(fā)射任何一個(gè)霍金輻射叫就是向外發(fā)射信息量和熵。宇宙中只有3樣?xùn)|西，物質(zhì)、（輻射）能量和信息。新黑洞理論將黑洞的物質(zhì)Mb、（輻射）能量mss和信息量I。的關(guān)系通過(guò)作者推導(dǎo)出來(lái)的2個(gè)新公式，mMb=hC/8nG和I三h/2n三mC2/vI三h/2n三mC2/v量化地聯(lián)系起來(lái)了。但ssbossssossss是信息并非有形的實(shí)體，物質(zhì)叫、（輻射）能量mss是信息量I。的載體，I就像是Mb和m的意識(shí)形態(tài)或者靈魂，Mb從生到死不斷地運(yùn)動(dòng)和變化造成m的頻bssbss率和波長(zhǎng)有序地

6、隨著mss的增減而變化，這實(shí)際上就是對(duì)M有序變化的編碼，如果人們通過(guò)近代天文觀測(cè)儀器能夠連續(xù)地接收到和計(jì)算解讀出mss波長(zhǎng)和頻率的改變，就可準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)到黑洞Mb本體的變化規(guī)律和命運(yùn)。在已知宇宙的黑洞中，我們宇宙黑洞的總質(zhì)-能量Mbu為1056g，其霍金輻射mssu為10,6g；最小黑洞Mbm=105g，其霍金輻射mssm為10-5g；二者總質(zhì)-能量由大變到小的倍數(shù)=1056/Mbm=105=1061倍；相應(yīng)地二者霍金輻射由小到大的倍數(shù)=10-66g/10-5g=1061倍。太陽(yáng)型黑洞的質(zhì)量3叫產(chǎn)6乂1033&，相應(yīng)地其mss產(chǎn)2x10-42g，因此，mssQ的波長(zhǎng)九sse應(yīng)約為18km。順便在

7、此根據(jù)作者新黑洞理論中的公式和計(jì)算，談?wù)剬?duì)美國(guó)最近測(cè)定的黑洞的引力波的質(zhì)疑:r2016年2月11日美國(guó)LIGO的科學(xué)家們按照計(jì)算機(jī)的數(shù)字模擬廣義相對(duì)論方程解的方法，計(jì)算和比對(duì)測(cè)量到2個(gè)超恒星級(jí)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的29倍和36倍，它們距離我們13億光年，合并后成為1個(gè)62個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，損失的3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。LIGO的科學(xué)家們認(rèn)為他們測(cè)定的（35150赫茲）的波經(jīng)過(guò)計(jì)算和比對(duì)后，論證為黑洞碰撞合并后所發(fā)出的引力波。按照作者新黑洞理論中的公式，根據(jù)LIGO所得出的上列數(shù)據(jù)，可知62個(gè)黑洞質(zhì)量約為Mbs（10-20）（3Mbe）6x1034g；相應(yīng)地其ms5x10-43g3x1010eV；其發(fā)

8、射出的霍金輻射的波長(zhǎng)Xsss2x107cm=200kS；其頻率v1500Hz左右。但是，LIGO實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的頻率vdT5150赫茲，折合其sssssa波長(zhǎng)則約為2x108cm=2x103km?？梢?jiàn)，LIGO實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的并非他們認(rèn)為的上述2黑洞合并前后所發(fā)出霍金輻射一引力波。作者的質(zhì)疑：由于vssd黑洞的霍金輻射m;霍金輻射m的信息量I三h/2n；最小黑洞Mb=ssssobmm的信息量I就是普朗克常數(shù)H；黑洞的信息總量I；最小黑洞即普朗克粒子pom的熵Sbm=n黑洞的總熵Sb;我們宇宙大黑洞Mub；測(cè)不準(zhǔn)原理；普朗克常數(shù)mp；V1;史瓦西黑洞Mb(球?qū)ΨQ，無(wú)旋轉(zhuǎn)，無(wú)電荷)在其視界半徑Rb上的守恆

9、公式，這5個(gè)公式是對(duì)黑洞普遍適用的基本公式。下面(la)(1b)(1c)(1d)(1e)式來(lái)源于黑洞宇宙學(xué)概論第一篇的1-1節(jié)，重述如下。下面是霍金著名的黑洞Mb在其視界半徑Rb上的閥溫Tb公式，TOC o 1-5 h zTbMb=(C3/4G)x(h/2nK)1027gk(1a)Mb黑洞的總能量-質(zhì)量；Rb黑洞的視界半徑，Tb-黑洞視界半徑Rb上的bbbb閥溫，m黑洞在視界半徑Rb上的霍金輻射的相當(dāng)質(zhì)量，九和v分別表示ssbssssmss在Rb上的波長(zhǎng)和頻率，K-波爾茲曼常數(shù)=1.38x10-16g*cm2/s2*k，C光速=3x10i0cm/s,h-普朗克常數(shù)=6.63x1027g*cm2

10、/s,G一萬(wàn)有引力常數(shù)=6.67x108cm3/s2*g,下面是按質(zhì)能轉(zhuǎn)換為輻射能Er的閥溫的能量等價(jià)公式，E=mC2=KTb=Ch/2n九=vh/2n(1b)rssbssss、根據(jù)史瓦西對(duì)廣義相對(duì)論方程的特殊解，(1c)式是黑洞存在的充要條件。GMb/Rb=C2/2Mb=0.675x1028Rb(1c)作者用(1a)和(1b),可推導(dǎo)出黑洞普遍有效的新公式(1d),mssMb=hC/8nG=1187x10-1g2(1d)在極限情況下，得出普朗克粒子m=最小黑洞Mb為，pbmMbm=mp=mss=(hC/8nG)12g=109x1O-5g(1e)PbR2=3C2/(8nG)=Constant=

11、1.6x1027g/cm(1m)宇宙中的最小黑洞Mbm=mss=mp=(hC/8nG)1/2=1.09x10-5g，其視界半徑尺三L三(Gh/2nC3)1/2三1.61x1033cm，其史瓦西時(shí)間t=R/C=0.537x1043s。bpsbmbm；求證最小黑洞Mbm的霍金輻射mss的信息量Io三h/2廬最小信息量。Mbm=mp的熵Sbm=n最小熵值。論證：信息=存在=能量x時(shí)間第一；用類(lèi)比法定義最小黑洞Mb=m=m的信息量I，m為普朗克粒子，bmpssop令I(lǐng)o=H=(h/2n)口(2a)海森伯測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)，互補(bǔ)的兩個(gè)物理量，比如時(shí)間和能量，位置和動(dòng)量，角度和角動(dòng)量，無(wú)法同時(shí)測(cè)準(zhǔn)。它們測(cè)不準(zhǔn)量

12、的乘積等於某個(gè)常數(shù)，那個(gè)常數(shù)就是普朗克常數(shù)h,即h=6.63x10-34焦耳/秒=6.63x1027g*cm2/s。用類(lèi)比法求最小黑洞Mb=m=m的信息量I,定義I=h/2n=宇宙中最小信息量，即令，bmpssoo-TOC o 1-5 h z令mC2x2t=h/2n=I(2b)sssoAExAth/2n=I(2c)o對(duì)比(2a)和(2b),(2c)式即是測(cè)不準(zhǔn)原理的數(shù)學(xué)公式，可見(jiàn)，2ts對(duì)應(yīng)於At時(shí)間測(cè)不準(zhǔn)量，mC2對(duì)應(yīng)於AE能量測(cè)不準(zhǔn)量。Sss下面證明(2b)(2c)的正確性。驗(yàn)證最小黑洞叫占mp的信息量為Io=h/2n=宇宙中的最小信息量下面根據(jù)前節(jié)中普朗克粒子mp的資料對(duì)(2b)和(2c

13、)式進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)算。按照上面的(le)式，所以，對(duì)最小黑洞Mbm=mp信息量I。的計(jì)算是：Io=2tsbmxMbm(=m)C2=2x0.537x1043x1.09x10-5x9x1020=1.054x1027gcm2/sosbmbmss同時(shí)，Io=h/2n=6.63x1027/2n=1.056x1027g*cm2/s.由於上面2式的計(jì)算結(jié)果幾乎完全相等，即檢驗(yàn)了上節(jié)的(2b)=(2c),TOC o 1-5 h z.2tbxMbC2=2tbxmC2=h/2n=H=I(2d)sbmbmsbmsso按(1d)式後再按(1e)式，下面再次驗(yàn)證(2b)式的普遍性:2xmC2=(2R/C)(hC3/8nGM

14、)=h/2n=I=Hsbmssbmbmo證明(2b)三(2c)的普遍性。上式說(shuō)明H值不多不少=宇宙中最小黑洞Mb=m即普朗克粒子m的信bmpss息量I。=宇宙中一個(gè)最小信息的單位元=h/2n=普朗克常數(shù)H。因宇宙中不可能存在等於小於Mb=m的黑洞，因此它們的信息量I是最小的、單元信息量。bmpo第二；下面求最小黑洞Mbm=山卩的熵Sbm，下面是著名的Bekenstein-Hawking的史瓦西黑洞Mb(球?qū)ΨQ、無(wú)電荷、無(wú)角動(dòng)量)的總熵Sb的公式(2g)。Bekenstein-Hawking的史瓦西黑洞Mb的熵Sb公式(2g)和(2j),在熱力學(xué)中，可以證明，對(duì)於一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)物體有下式，TOC o

15、1-5 h z6M=T6S+QSJ2(2f)按照黑洞物理中的熱力學(xué)類(lèi)比，愛(ài)因斯坦引力理論中的黑洞熵Sb可寫(xiě)為，Sb=A/4L2-2=2n2R2C3/hG(2g)上式中，A為黑洞面積，A=4nRb2。Lp為普朗克長(zhǎng)度，Lp=(HG/C3)1/223(2h)(2g)式即有名的Bekenstein-Hawking黑洞熵公式。再?gòu)氖吠呶鞴?1c),GMb/Rb=C2/2，於是得黑洞總熵Sb，Sb=A/4L2=4nRb2/(4GH/C3)=2n2Rb2xC3/Gh=nRbRbC3/GH=nxCtsx2GMbC3/GHC2=n(2tsxMbC2)/H，ts為光穿過(guò)黑洞的史瓦西半徑Rb的時(shí)間。Sb熵為，S

16、b=n(2tsxMbC2)/H=n(2n/h)x(2tsxMbC2)(2j)再將(1：)式代入(2j)式，即可得；(2j)=(2g)再按照(2g)式，最小黑洞Mbm的熵Sbm為：:Sbm=A/4Lp2=2n2Rbm2C3/hG=n2tsbmxMbmC2/(h/2n)=n(h/2n)/(h/2n)=n(2k)分析和結(jié)論：由於Bekenstein和Hawking並不知道Mbm=mp是任何黑洞Mb的最小的最後的屍體，因此，他們不知道黑洞解體消失的命運(yùn)和Sbm=n為最小黑洞Mbm最小熵的真實(shí)的物理意義。第三：引用著名的業(yè)餘物理學(xué)家方舟。女的觀念對(duì)(2b)(2d)式mssC2x2ts=h/2n933=I

17、o進(jìn)行解釋。她對(duì)信息的解釋說(shuō)：1這個(gè)是什麼意思呢？哲學(xué)上說(shuō)，存在即是被感知，感知也就是信息的獲得和傳遞，一樣不繫帶訊息的東西，是無(wú)法被感知的，所以信息也就是存在。所以，下面就論證信息量I。就是普朗克常數(shù)。普朗克常數(shù)=能量測(cè)不準(zhǔn)量X時(shí)間測(cè)不準(zhǔn)量信息量1。=存在=能量MmC2X時(shí)間2tsbm=h/2n那為什麼存在=能量x時(shí)間呢？這個(gè)反映了存在的兩個(gè)要素，存在的東西必須要有能量，沒(méi)有能量，就是處?kù)赌芰炕鶓B(tài)的真空，是不存在的。存在的東西也必須要持續(xù)存在一定的時(shí)間，如果一樣?xùn)|西只存在零秒鐘，那便是不存在。1;任何黑洞Mb每次發(fā)射的任何一個(gè)霍金輻射mss都只是最小的信息量=I。=h/2n=普朗克常數(shù)，而與

18、黑洞的Mb和mss的數(shù)值大小無(wú)關(guān)。只TOC o 1-5 h z。bss有作者的新黑洞理論才能將黑洞的熵與信息量統(tǒng)一起來(lái)。任何一個(gè)黑洞Mb的總信息量Im=4GMb2/C黑洞Mb的總熵Sb與其總信息量Imbmbbbm的關(guān)係為(3k)式，Sb=nI/I=2n2I/h=8n2GM/hC。bmomb第一；求任一黑洞Mb的任何一個(gè)m信息量I。的普遍公式bss。 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 令任何黑洞的ni=Mb/ms按照(1d),叫=常數(shù)/皿/=叫2/常數(shù)(3a)根據(jù)上面的普遍公式(lc)和(Id)式，驗(yàn)證黑洞m：的信息量I。的普遍公式，Io=mss

19、C2x2ts=C2hC/(8nGMb)x2Rb/C=C2hC/(8nGM)x2x2GMJC三h/2n(3b)注意：由(1d)式可見(jiàn)，黑洞Mb發(fā)射其霍金輻射mss是間斷地每一次發(fā)射一個(gè)，由於Mb每發(fā)射一個(gè)m後就減小了，所有下一個(gè)m就比上一個(gè)增大了一點(diǎn)。bssss因此，每個(gè)mss的量是不一樣的，是在逐漸地增大，直到最後變成為最小黑洞Mbm=mss=mp而消失在普朗克領(lǐng)域?yàn)橹?。所以，?M/mss只是表明一個(gè)確定的Mb是其mss的倍數(shù)，ni不是表明Mb最終能發(fā)射了多少個(gè)msso因此，黑洞最終能發(fā)射霍金輻射的實(shí)際數(shù)目應(yīng)遠(yuǎn)小於ni。第二、再求任何一個(gè)黑洞Mb的總熵Sb=nMb/mss=n(Rb/Rbm)

20、2由(2j)和(2a),Sb=n(2tsxMbC2)/H=n(2n/h)x(2tsxMbC2)=n(2n/h)x(2tsxMbmC2)niTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark28 o Current Document :、Sb=nin=nMb/mss(3c)注意：由於I為常數(shù)，所以當(dāng)Mb變?yōu)閚.Mb後，其t必然變?yōu)閠b,因?yàn)橛蒾bibmssbm(2d)式，任何mC2x2t=I，所以(mC2x2t)/(MbC2x2tb)=1，即表明m/Mbsssosssbmsbmssbm減增的倍數(shù)等于2t/2tb增減的倍數(shù)，故能保持I為常數(shù)h/2n。ssbmo根據(jù)(2g)式，黑洞

21、的熵Sb只與其表面積4nRb2成正比，而Sbm是最小黑洞Mbm=mp的熵，所以，bmpTOC o 1-5 h z-Sb=Sbm(Rb/Rbm)2=n(Rb/Rbm)2=叫(3d)而ni=Mb/mss，由(Id)式，ni=M/常數(shù)二Mb2/Mbmmss=Mb2/Mbm2,-ni=(Mb/Mbm)2=(R/RJ2=Mb/mss(3e)第三；求黑洞Mb的總信息量Im=4GMb2/C由(1c)式GMb/Rb=C2/2,對(duì)於最小黑洞Mbm，I0=2tbxMbC2=RbxMbC=4GMb2/C(3f)0sbmbmbmbmbm相應(yīng)地對(duì)比(3f)式，再由(3e)式得黑洞Mb的總信息量Im；Im=(2tsxMb

22、C2)=niIo=4GMb2/C(3g)再由(3e),Im=Mb2/Mbm2=(h/2n)Mb2x8nG/hC=4GMb2/C(3g)Im=(2tsxMbC2)=ni(2tsbmxmssC2)=niIo=IoMb/mss(3h)msbisbmssioobss第四；驗(yàn)證黑洞Mb的總熵Sb的(2g)式，Sb=A/4Lp2=2n2R2C3/hG由(3a)，(3c)，(3e),(3h)TOC o 1-5 h z於是n.=Mb/m=(R/R)2=Sb/n=I/I(3i)ibssbbmbmoSb=nIm/Io=n4GMb2/IC=8n2GMb2/hC=2n2Rfc2C3/hG(3j)第五；由(3k)式證明

23、任何黑洞的總信息量Im的實(shí)質(zhì)是熵Sb，二者成正比。由(3i)式，可確定黑洞Mb的信息量I：和熵Sb的比例關(guān)係Sb=nI/I=2n2I/h=8n2GMb2/hC(3k)bmomb(3j)=(2g)=(3k)，證明作者本文中所定義的I。而推導(dǎo)出的Sb與霍金公式完全相同。第六；可由上面得出，下面其它的幾個(gè)公式，n.=Im/Io=Sb/n=Mb/mss=(R/Rm)2=(Mb2/Mbm2)(3l)imobbssbbmbbm由於n.=Mb/m，對(duì)於任何2黑洞Mb1和Mb2而言，有.bssb1b2Im1/Im2=Sb1/Sb2=Mb12/Mb22=Rb12/Rb22=ni1/ni2(3m)第七；結(jié)論：由(

24、3j)=(2g)=(3k)，表明以上所有證明都是正確和自洽的，因?yàn)閺淖髡叨xIo到Im再到Sb而達(dá)到與Bekenstein-Hawking黑洞熵公式(2g)完全相同。就是說(shuō)，只要知道了作者新黑洞理論的5個(gè)普遍公式，就可推導(dǎo)出最小黑洞Mbm的Io和Sbm；進(jìn)而推導(dǎo)出黑洞Mb的Sb和Im。第八；從(lb)式mC2=(h/2n)xC/X中可得出，黑洞的任何霍金輻射m的波ssssss長(zhǎng)X等於黑洞Mb的直徑Db。九是m的波長(zhǎng)，v是m的頻率。ssbbssssssss=mssC2x2tbs=mssC2xDb/C=mssC2xXss/CD:.1=2tbC=2Rb=Dbssbsbb(3n)I三h/2n三mCx九

25、三mC2/vossssssss(3p):I三mC2/v，mC2=vIosssssssso(3q)結(jié)論：從(3p)和(3q)可知，任何黑洞Mb的輻射能的能量mssC2=其信息量Io與其頻率v的乘積。而任一輻射能m的信息量Io是其一個(gè)頻率內(nèi)的能量。推論：什么是黑洞？黑洞就是在其外界沒(méi)有能量-質(zhì)量可被吞食時(shí)，是一個(gè)不穩(wěn)定的不停地收縮的引力收縮體，它在收縮時(shí)，就將黑洞內(nèi)的質(zhì)-能量Mb統(tǒng)統(tǒng)通過(guò)視界半徑Rb不停地轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)接一個(gè)的霍金輻射m(能量子，熱輻射)流bss向外界，直到黑洞最后收縮成為最小黑洞Mbm=mp而爆炸消失在普朗克領(lǐng)域。每一個(gè)霍金輻射m，無(wú)論頻率多少、波長(zhǎng)短長(zhǎng)，都只攜帶一個(gè)單元的最小信息S

26、S量I三h/2n三mC2/v?？梢?jiàn)普朗克常數(shù)H三h/2nIo就是每一個(gè)熱輻射(能量子,ossss電磁波)所攜帶的一個(gè)單元的最小信息量Io。;作為實(shí)例，算算我們宇宙黑洞Mbu的總熵Sbu和總信息量Imu.作者在本書(shū)黑洞宇宙學(xué)概論4第二篇1-1節(jié)中，已經(jīng)證明我們宇宙就是一個(gè)巨無(wú)霸宇宙黑洞。我們宇宙現(xiàn)在的總能量-質(zhì)量約為Mbu=1056g，Mbu/Mbm=1056/105=1061，同樣，其視界半徑之比=Rb/Rb=1.28x1028/1.61x1033bubm“795x1061，另外t/tb=1061。按最新精密的天文觀測(cè)，宇宙(黑洞)年齡為usbmt=137億年=4.32x1017s。u第一；我

27、們宇宙黑洞總熵Sbu可按(2g)或(3j)式計(jì)算，=n(2n/h)x2txMC2，TOC o 1-5 h zbsb HYPERLINK l bookmark36 o Current Document /.Sbu=n(2n/h)x2x4.32x1017sx1056gxC2O.736x10i22n(4a) HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 再?gòu)?3d)，Sbu=n(Rb/Rbm)2沁0.632x10i22nQ(4b)(4a)和(4b)來(lái)源不同，結(jié)果一樣。證明上面口(3d式的正確性。第二；我們宇宙黑洞總信息量Imu.我們宇宙的總信息量Imu可用(3i

28、)(3l)式，=1056/1066I=10122I=10122x1.06x1027=i095gcm2/s; HYPERLINK l bookmark40 o Current Document muoo*再用(3g)式，Imu=4GMb2/C=4x6.67x10-8x(1056)2/3x1010=0.89x1095g*cm2/s。種計(jì)算方法的結(jié)果是相等的，佐證了所用公式正確。第三；由前面的(1m)式求宇宙現(xiàn)在的實(shí)際密度pbu，Rbu2/Rbm2=pbm/pbu:Pbu=PbmRbm2/Rbu2=1093(1061)2=1029g/cm3p=10-XgCms與當(dāng)今對(duì)宇宙的實(shí)際的觀測(cè)資料完全相吻合,

29、說(shuō)明我們宇宙是一個(gè)真正的宇宙黑洞，證實(shí)了作者新黑洞理論的正確性。而宇宙的平直性。三1是黑洞的本性?？梢?jiàn)，由廣義相對(duì)論方程得出的弗裡德曼模型是一個(gè)不切實(shí)際的假命題，折騰了科學(xué)家們近百年還搞不清楚Q是否三1。;關(guān)于黑洞熵和信息量的一些重要結(jié)論：信息量與熵是同質(zhì)同體的。第一；霍金輻射mss就是帶著熵和信息的輻射能(粒)子和波：任何黑洞不論其33Mb的大小，每次發(fā)射的任何一個(gè)霍金輻射mss都只含有或曰攜帶一個(gè)最小的信息量I。三h/2n三1個(gè)單元信息量，也是一個(gè)最小單元的熵Sbm=n。10與和M的值無(wú)關(guān)。故霍金輻射mss就是黑洞通過(guò)視界半徑按照閥溫將其內(nèi)的質(zhì)-能轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠芎托畔l(fā)送到外界的。所以m勢(shì)就

30、是帶著熵和信息的能量(粒)子和波。SbI=nh/2n三h/2(51a)bm。Sb=2n2I/h=n.n(51b)bmi第二(3p)式表明，任何一個(gè)輻射能的信息量Io都是其能量與行進(jìn)的一個(gè)波長(zhǎng)所需時(shí)間的乘積。推而廣之，任何一個(gè)單一的輻射波，無(wú)論其能量大小、波長(zhǎng)長(zhǎng)短，都攜帶同一個(gè)信息量Ioo(3p)式表明，一個(gè)輻射能的相當(dāng)質(zhì)量mss、能量mssC2、波長(zhǎng)2ts和信息量Io三h/2n(熵Sbm=n)4者是統(tǒng)一的、有確定的關(guān)係。sssobm第三；任一黑洞Mb的總信息量Im=4G叫2/C,其總熵Sb=(n/I)Im=(n/I。)x4GMb2/C，所以對(duì)於2個(gè)不同黑洞的熵比為，Sb1/Sb2=Im1/Im

31、2=Mb12/Mb22=(Rb1/Rb2)2由(51b)式可見(jiàn)，信息量與熵是同質(zhì)同體的。黑洞的Mb愈大，其面積愈大，其熵Sb愈大，信息量I也愈大。bm第四；任一黑洞Mb1吞噬外界能量-物質(zhì)或與其它黑洞Mb2合併的膨脹過(guò)程中，其總信息量Im和總熵Sb是不守恆的，是增加的。mbTOC o 1-5 h z比如，當(dāng)Mb=Mb1+Mb2的2個(gè)黑洞合併時(shí)，其合併後的總信息量I,合併bb1b2m前的總信息量Im1+Im2。所以，Im=4GMb2/C=4G(Mb1+Mb2)2/C，而馬=4GMb12/C，I2=4GMb22/C。所以，b1m2b2Im主Im1+Im2Im1+Im2(5b)同樣，Sb主Sb1+S

32、b2Sb1+Sb2口(5C)由上面公式可見(jiàn)，由於Ims(Mb1+Mb2)2,而合併前ImSMb12，Im2sMb22,合併後之II1+I所以黑洞合併後總信息量Im是增加的、不守恆的。同理，mm1m2m當(dāng)黑洞Mb發(fā)射霍金輻射m而縮小時(shí)起初IsMb2當(dāng)Mb發(fā)射m到0.5Mbbssmbbssb之後，剩餘的0.5Mb的信息量只有0.25I，而發(fā)射出去的0.5Mb卻帶走了0.75bmbI。當(dāng)然，I的總量還是一樣的。這是因?yàn)槊總€(gè)m的信息量I三h/2n。而在黑mmss。洞Mb大時(shí)，m小,其波長(zhǎng)九較長(zhǎng)，所以一個(gè)I所需的m就小。熵的情況與bssss。ss信息量一樣的。第五；m的波粒二重性，人們對(duì)輻射能mssC2

33、的多種特性及其互相之間作用的ssss複雜性的認(rèn)識(shí)可能是很不夠的。TOC o 1-5 h zI=mC2x2t=h/2n=mC2xX/C=KTbxX/C(5d)而且，mC2=kT.=Ch/2n九(lb)ssbss如上所述，所有黑洞的熵Sb和信息量I都來(lái)源於其霍金輻射m的最小信bmss息量=mssC2x2t,mssC2不是物質(zhì)粒子，而是能量子，所以霍金輻射是發(fā)射能量子，Io是受m_sx!si乘積的雙重影響。m在行進(jìn)時(shí)表現(xiàn)為波而有1，碰撞或被阻擋停止時(shí)，表現(xiàn)為粒子mss。在強(qiáng)引力場(chǎng)附件行進(jìn)時(shí)，軌道會(huì)受引力場(chǎng)影響而33彎曲，表現(xiàn)為有引力質(zhì)量(電磁質(zhì)量)的特性。但是由於黑洞發(fā)射的每個(gè)mss的相當(dāng)質(zhì)量都不相

34、等，所以它的溫度Tb和波長(zhǎng)九都是不相同的。作者確信(5d)(lb)式在理論和計(jì)算上是完全正確的，顯示了輻射能性質(zhì)的多面性和複雜性，輻射能又是信息量和熵的體現(xiàn)，再加上其紅移藍(lán)移和量子糾纏的諸多複雜特性，人們現(xiàn)在對(duì)輻射能的特性和互相之間作用的認(rèn)識(shí)還是很不夠的。第六；(1)；黑洞的本質(zhì)：黑洞是什麼？根據(jù)前面的理論分析和計(jì)算之後，表明黑洞就像一個(gè)引力收縮的絞碎機(jī)，最終任務(wù)就是要將黑洞內(nèi)所有的能量-物量Mb，按照E=MbC2等價(jià)地絞碎成為一個(gè)接一個(gè)的霍金輻射量子mss(輻射能)而散佈到宇宙空間。黑洞愈大，其內(nèi)部所包涵的能量-物質(zhì)就愈多，所發(fā)射出去的霍金輻射mss就愈小愈多，其所帶走的信息量和熵也愈多。黑

35、洞發(fā)射霍金輻射mss的過(guò)程就是一個(gè)熵增多的不可逆過(guò)程，所以我們黑洞宇宙最終的結(jié)局就是將ss其全部能量-物質(zhì)都不可逆的轉(zhuǎn)變?yōu)榈牧藷o(wú)生氣冰涼寂靜的輻射能宇宙。一個(gè)黑洞確定的叫，決定了其發(fā)射的每一個(gè)確定的mss，帶著其信息量和熵-I,I,Sb,Sb和該黑洞m的總數(shù)值n.就都相應(yīng)地被精確地確定了。TOC o 1-5 h zombmbssin.=M/m=Mm/m2=hC/(8nGm2)=1187x10-10/m2=M.2/1187x10-1ibssbssssssssb(6a)在黑洞將其總能量-質(zhì)量Mb(包括輻射能的相當(dāng)質(zhì)量)轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠躮ss的全過(guò)程中，由於m，n.，I，I，Sb，Sb都單值地取決於總量

36、，它們都ss.ombmbb是確定的值。因此，黑洞不會(huì)因發(fā)射霍金輻射而增加或減少其總信息量Im和sb。所有上面各個(gè)參數(shù)值都與黑洞內(nèi)部的構(gòu)造成分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。只有運(yùn)用作者的新黑洞理論，才能將黑洞Mb發(fā)射的霍金輻射mss和輻射能的熵Sb和信息量Im二者完全一一對(duì)應(yīng)地聯(lián)繫起來(lái)。由前面幾節(jié)可知，bmSb=A/4L2=4nR.2/4R.F，I=h/2n，I=4GMb2/C,Sb=nI/I(6b)bmpbmbmombbmo由此可見(jiàn)，霍金在由(2g)定義黑洞熵的最小值Sbm時(shí)，是以宇宙中的最小黑洞Mm=mp普朗克粒子的面積Abm=4nRm2與其視界半徑Rm2之比為基準(zhǔn)的。因而使黑洞每次發(fā)射一個(gè)霍金輻射m時(shí)，就

37、帶走一個(gè)單位信息量I三h/2n,也sso同時(shí)帶走一分最小的熵Sbm三n。(3)按照霍金的黑洞壽命公式；按照霍金理論中的黑洞壽命Tb的公式，TOC o 1-5 h zT.10-27M.3(6C).-dTb=3X10-27Mb2dMb,(6d)bbb如果令叫=1個(gè)m討貝UdTb就是黑洞發(fā)射2個(gè)鄰近mss之間所需的間隔時(shí)間。由於霍金等大師，沒(méi)有推導(dǎo)出新公式(Id)，當(dāng)然無(wú)法知道(6e)式。-T3x10-27Mb2dMb=3x10-27MbxMbmss0.356x10-36Mb(6e)比如，當(dāng)一個(gè)微型黑洞Mbo=2x10i5g時(shí)，其發(fā)射2個(gè)鄰近mss之間所需的間隔時(shí)間為，-%=0.7x1021s:對(duì)於

38、最小黑洞Mbm=mp=105g，其-嘰=0.356X1041s；如果將太陽(yáng)塌縮成為一個(gè)黑洞，其發(fā)射2個(gè)鄰近mss之間所需的間隔時(shí)間為，-dq沁0.356x10-36M=0.356x10-36x2x1033=0.7x103秒。bsb第七；人類(lèi)在原始時(shí)代，信息主要是靠聲音傳遞的，少數(shù)靠壁畫(huà)和結(jié)繩等傳遞。在文字出現(xiàn)以後，信息主要靠寫(xiě)在羊皮、竹簡(jiǎn)、木板、紙張等物質(zhì)面上來(lái)傳遞?，F(xiàn)在已經(jīng)是信息網(wǎng)路時(shí)代，信息主要變成是由輻射能攜帶而以光速C傳遞的。所以這個(gè)時(shí)代就是人們?nèi)绾卫幂椛淠軅鬟f信息和企圖利用信息以操控一切生產(chǎn)過(guò)程的時(shí)代?，F(xiàn)在最時(shí)髦的科技之一就是利用信息操控3D4D打印機(jī)以製造各種物質(zhì)實(shí)體。第八研究霍金輻射mss可用以研究其它任何輻射能的各種特性。從公式(1b)(1e)可知，所有黑洞的最