新黑洞理论之3==霍金辐射与信息量和熵.doc

张洞生 新黑洞理论之3 ==黑洞Mb的每个霍金輻射mss所携带的信息量Io ≡ h/2π≡ mssC2/== ==本文摘录改编自拙作《黑洞宇宙学概论[4]》== 张洞生 zds@ 約翰?奧杜則：「現代天體物理學的進展，就像最奇妙的文學幻想小說一樣令人銷魂奪魄。」爱因斯坦：「要打破人的偏見，比崩破一個原子還難。」 內容摘要: 本文是「新黑洞理论」的第三篇文章。在第一篇文章中，作者提出了组成「新黑洞理论」普遍有效的5个经典的基本公式，其中(1d)式，mssMb = hC/8πG，找出了霍金辐射mss与黑洞总质能量Mb之间准确的量化公式，并从(1e)式，得出任何黑洞，无论大小，其最终的命运，都只能是收缩成为最小黑洞Mbm = mp 普朗克粒子，而爆炸消失在普朗克领域。第二篇文章是「新黑洞理论之2」，本篇用‘经典理论’论证了，黑洞Mb向外发射霍金辐射mss就是它们作为热辐射，按照热力学第二定律，从黑洞的高温高能区域向境外低温低能区域自由地流动。 本文是「新黑洞理论」的第三篇，以公式确定了信息量Io、熵Sbm、普朗克常数h/2π与黑洞霍金辐射mss之间的关系。本文首次將黑洞霍金輻射mss（能量子）携带的信息量Io 与熵Sb统一在「新黑洞理论」中了，证实了黑洞的‘熵’与其‘信息量’成正比，二者有同质同体性，而且证明了黑洞的每一个mss，无论大小，其所携带的信息量Io，都等于单位信息量Io≡h/2π，等于mss一个频率内的能量mssC2，即Io ≡ mssC2/。这就给予普朗克常数h/2π一个新的定义和概念，它就是一个最基本单位信息量Io。同时，也赋予了黑洞新的概念。 什么是黑洞？本篇证明：「黑洞就是在其外界没有能量-质量可被吞食时，是一个不稳定的不停地收缩的引力收缩体，它在收缩时，就将黑洞内的质-能量Mb统统通过视界半径Rb转变为一个接一个的霍金辐射mss（能量子，热辐射）流向外界，直到黑洞最后收缩成为最小黑洞Mbm = mp而爆炸消失在普朗克领域。每一个霍金辐射mss，无论频率多少、波长短长，都只携带一个单元的最小信息量Io ≡ h/2π ≡ mssC2/，即一个频率之间的霍金辐射mss的能量mssC2/。普朗克常数H ≡ h/2π≡Io新的物理意义就是每一个热辐射mss（能量子，电磁波）所携带的一个单元的最小信息量Io。」 本文的主要任務在於用經典理論和公式證明：1；無論任何大小質量的黑洞Mb，它每次所發射的任何一個霍金輻射量子mss，其所擁有的信息量Io剛好等於宇宙中最小的、最基本的信息量 Io ≡ h/2π≡ H，即Io就是普朗克常數，而與黑洞的Mb和mss的質-能的量無關。2；證明最小黑洞，即普朗克粒子的熵Sbm≡ π≡宇宙中最小的熵。3；證明黑洞Mb的總信息量Im = 4GMb2/C；而其總熵Sb= π4GMb2/CIo= A/4Lp2 = πIm/Io = πIm/H；4；證明了Sb = πIm/H熵信息量具有同质同体性。因此，黑洞发射任何一个霍金辐射mss就是向外发射信息量和熵。 宇宙中只有3样东西，物质、（辐射）能量和信息。「新黑洞理论」将黑洞的物质Mb、（辐射）能量mss和信息量Io的关系通过作者推导出来的2个新公式，mssMb = hC/8πG和Io ≡ h/2π ≡ mssC2/νssIo ≡ h/2π ≡ mssC2/νss量化地联系起来了。但是物质Mb、（辐射）能量mss是信息量Io的载体，Io就像是Mb和mss的意识形态或者灵魂，Mb从生到死不断地运动和变化造成mss的频率和波长有序地随着mss的增减而变化，这实际上就是对Mb有序变化的‘编码’，如果人们通过近代天文观测仪器能够连续地接收到和计算解读出mss波长和频率的改变，就可准确地认识到黑洞Mb本体的变化规律和命运。在已知宇宙的黑洞中，我们‘宇宙黑洞’的总质-能量Mbu为1056g，其霍金辐射mssu为10--66g；最小黑洞Mbm=10—5g，其霍金辐射mssm为10--5g；二者总质-能量由大变到小的倍数=1056/Mbm=10—5=1061倍；相应地二者霍金辐射由小到大的倍数=10--66g/10--5g =10—61倍。太阳型黑洞的质量3Mbθ(6(1033g，相应地其mss(2(10--42g，因此，mss的波长( ssθ应约为18km。 顺便在此作者「新黑洞理论」谈谈对美国最近测定的黑洞的引力波的质疑：「 2016年2月11日，美国LIGO的科学家们按照计算机的数字模拟‘广义相对论方程解’的方法，计算和比对测量到2个超恒星级黑洞的质量分别为太阳质量的29倍和36倍，它们距离我们13亿光年，合并后成为1个62个太阳质量的黑洞，损失的3个太阳质量。LIGO的科学家们认为他们测定的（35 ~ 150赫兹）的波经过计算