要了解這些微型黑洞，我們需要快速回顧一下霍金輻射。霍金的想法真的很巧妙，它來自對黑洞如何與所有基本粒子產生的量子場相互作用的思考。要正確地做到這一點，我們真的需要一個量子引力理論，然而我們現在沒有這個理論，而且在1974年肯定也沒有。但是霍金使用了一種技巧——一個絕妙的解決方法，來證明如果一個事件視界在真空中形成，那么量子場的真空狀態(tài)必須被破壞。對于一個遙遠的觀察者來說，它看起來就像黑洞正在輻射粒子。

霍金甚至弄清楚了輻射應該是什么樣子：它應該是熱的。粒子能量的分布應該遵循黑體光譜，就好像黑洞有一個真實的溫度一樣。在對霍金輻射的常見流行科學描述中，我們經常聽到粒子-反粒子對出現在事件視界上，其中一個被困，讓另一個逃脫。這其實是一種不準確的描述： 輻射不會出現在事件視界的正上方，相反發(fā)射粒子的波長大約是整個事件視界的大小，所以它們有點像從黑洞周圍的整個區(qū)域出現。

如今，大多數物理學家都同意霍金輻射是一回事。研究人員提出了不同的技巧來結合廣義相對論和量子力學，他們得出了相同的結論。但這些仍然涉及不同假設的近似值，或者僅在某些理想情況下有效。一個很大的假設是，與最小的量子尺度相比，事件視界附近的空間并沒有太強烈地彎曲。當霍金做出這個假設時，這使他能夠在數學上將黑洞附近的高重力區(qū)域與觀察到霍金輻射的非常遙遠的零重力區(qū)域聯系起來。

這對于大多數大小的黑洞來說都是合理的，但是當黑洞縮小到最小的量子尺度時，霍金的整個計算就會崩潰。那時你需要一個適當的量子引力理論來描述這個過程。如果沒有這個理論，我們就無法描述黑洞蒸發(fā)的最后階段，所以我們有理由問，最后的爆發(fā)真的發(fā)生了嗎？

一個大黑洞就像我們提到的鐵棒——量子場可以通過多種方式圍繞它波動。黑洞一次失去一個光子的能量，但這個過程似乎是平穩(wěn)而連續(xù)的。但隨著黑洞變得非常小，允許的振動模式開始受到限制。熱輻射不再有一個平滑的統(tǒng)計光譜，黑洞會以突然的、離散的步驟泄漏其剩余的質量。在某些時候，可能沒有允許的過渡過程可以帶走黑洞最后的質量。在這種情況下，霍金輻射停止，黑洞變得穩(wěn)定。

普朗克黑洞

在現代宇宙中制造黑洞的唯一方法是大質量恒星的死亡。最小的這種黑洞將需要大約10^66年才能通過霍金輻射蒸發(fā)掉它們的全部質量。這比當前的宇宙年齡要長得多，因此這些黑洞都不會成為普朗克黑洞。為了讓普朗克黑洞現在存在，我們需要一種方法來制造比恒星小得多的黑洞。

幸運的是，有辦法制造這些，利用的是我們之前討論過的東西——原始黑洞。在大爆炸的極端能量和密度中，有幾種不同的方法可以產生大量的黑洞，而且可能質量范圍很廣。在某些情況下，會出現大量非常微小的黑洞。如果黑洞是在宇宙暴脹時期形成的，那么它們就有可能創(chuàng)造出如此多的黑洞。那時，密度波動可能已經強大到足以產生瘋狂數量的微小黑洞。

我做了一個快速計算，發(fā)現在一個普通的城市可能有一個普朗克黑洞。在每30公里長的立方體中有一個普朗克黑洞，也就是說，地球周圍有一群普朗克黑洞的存在。當然，這一切都只是理論而已，現實是否如此，我們還不知道。