Hawkingove žiarenie

Pin
Send
Share
Send

Keď ľudia hladujú, narastú a nakoniec zomrú; keď čierna diera hladuje, tiež narastie a zomrie ... ale robí to veľmi veľkolepo, pri výbuchu Hawkingovho žiarenia.

Prinajmenšom tak tomu dnes rozumieme (zatiaľ sa nepozoroval žiadny problém s čiernymi dierami) a teória sa môže tiež mýliť.

Kozmológ, astrofyzik a fyzik Stephen Hawking v roku 1974 ukázal, že čierne diery by mali vyžarovať elektromagnetické žiarenie so spektrom čiernych tiel; tento proces sa nazýva aj odparovanie čiernych dier. Stručne povedané, tento teoretický proces funguje takto: dvojice častíc a antičastíc sa neustále vyrábajú a rýchlo vymiznú (zničením); tieto páry sú virtuálnymi pármi a ich existencia (ak sa dá povedať, že existuje niečo virtuálne!) je určitým dôsledkom zásady neistoty. Normálne nikdy nevidíme ani časticu alebo antičasticu týchto párov a ich existenciu poznáme iba prostredníctvom účinkov, ako je Casimirov efekt. Ak sa však jeden taký virtuálny pár objaví blízko horizontu udalostí čiernej diery, jeden ju môže prekročiť, zatiaľ čo druhý uniká; a čierna diera tak stráca hmotnosť. Veľa ďaleko od horizontu udalostí to vyzerá ako žiarenie čierneho tela.

Ukazuje sa, že čím menšia hmotnosť má čierna diera, tým rýchlejšie stratí hmotnosť v dôsledku Hawkingovho žiarenia; hneď na konci čierna diera zmizne v intenzívnom výbuchu gama žiarenia (pretože teplota čiernej diery stúpa so zmenšovaním). Uvidíme, že žiadna z čiernych dier v Mliečnej dráhe exploduje čoskoro, hoci ... nielenže pravdepodobne ešte stále získavajú hmotu (aspoň z kozmického mikrovlnného pozadia), ale jedna sol čierna diera by prevzala 10 ^ 67 rokov sa vyparí (vesmír má len 13 miliárd rokov)!

Existuje veľa hádaniek týkajúcich sa čiernych dier a Hawkingovho žiarenia; Napríklad odparovanie čiernych dier pomocou Hawkingovho žiarenia sa zdá, že informácie sú navždy stratené. Hlavnou príčinou týchto hádaniek je to, že kvantová mechanika a všeobecná relativita - dve najúspešnejšie teórie vo fyzike, obdobie - sú nekompatibilné a nemáme žiadne experimenty ani pozorovania, ktoré by nám pomohli zistiť, ako túto nekompatibilitu vyriešiť.

Andrew Hamilton z Colorado University má dobrý úvod do tejto témy, rovnako ako FAQ o Usenet Physics (často s ňou spojené uznanie Johna Baeza).

Niektoré príbehy časopisu Space Magazine, ktoré zahŕňajú žiarenie Hawking, sú horizont syntetických udalostí Black Hole, ktorý bol vytvorený v britskom laboratóriu, Ako uniknúť z čiernej diery a keď čierne diery explodujú: Meranie emisií z piatej dimenzie.

Čierne diery Veľké a Malé a Veľký Hadron Collider a Hľadanie Higgsovho-Bosona sú dva astronomické obsadenia, ktoré sa týkajú Hawkingovho žiarenia.

zdroj:
Colorado University
ThinkQuest
Kalifornská univerzita - Riverside

Pin
Send
Share
Send