Hawkingi kiirgus

Pin
Send
Share
Send

Kui inimesed nälgivad, kasvavad nad õhukeseks ja surevad lõpuks; kui must auk nälgib, kasvab see liiga õhukeseks ja sureb ... aga see teeb seda väga suurejooneliselt, Hawkingi kiirguse purunemisel.

Vähemalt nii mõistame seda täna (musta augu tekkimist pole veel täheldatud) ja ka teooria võib olla vale.

Kosmoloog, astrofüüsik ja füüsik Stephen Hawking näitasid 1974. aastal, et mustad augud peaksid andma elektromagnetilist kiirgust musta keha spektriga; seda protsessi nimetatakse ka musta augu aurustumiseks. Lühidalt öeldes toimib see teoreetiline protsess umbes nii: osakeste ja osakeste vastaseid paare toodetakse pidevalt ja need kaovad kiiresti (hävitamise kaudu); need paarid on virtuaalsed paarid ja nende olemasolu (kui võib öelda, et midagi virtuaalset eksisteerib!) on ebakindluse põhimõtte teatud tagajärg. Tavaliselt ei näe me kunagi nende paaride osakesi ega antiosakesi ning nende olemasolust saame teada ainult selliste mõjude kaudu nagu Casimiri efekt. Kui üks selline virtuaalne paar hüppab välja musta augu sündmushorisondi lähedal, võib üks selle ületada, samal ajal kui teine ​​põgeneb; ja must auk kaotab seega massi. Kaugel sündmuse horisondist eemal näeb see välja nagu musta keha kiirgus.

Selgub, et mida väiksem on musta augu mass, seda kiiremini see kaotab Hawkingi kiirguse tõttu massi; kohe lõpus kaob must auk intensiivse gammakiirguse purunemise korral (sest musta augu temperatuur tõuseb, kui see väheneb). Me ei näe Linnutee mis tahes mustade aukude peatset plahvatust, kuigi… mitte ainult, et need võidavad endiselt massi (vähemalt kosmilise mikrolaine taustast), vaid ka üks must must auk võtab üle 10 ^ 67 aastat aurustumiseks (universum on vaid 13 miljardit aastat vana)!

Mustade aukude ja Hawkingi kiirguse kohta on palju mõistatusi; näiteks näib, et musta augu aurustumine Hawkingi kiirguse kaudu tähendab teabe igaveseks kadumist. Nende mõistatuste algpõhjus on selles, et kvantmehaanika ja üldine relatiivsus - kaks füüsika kõige edukamat teooriat perioodil - ei sobi kokku ning meil pole ühtegi katset ega vaatlust, mis aitaksid meil välja töötada, kuidas seda kokkusobimatust lahendada.

Colorado ülikooli Andrew Hamiltonil on selle teema kohta hea sissejuhatus, nagu ka Useneti füüsika KKK-s (mida sageli tunnistab John Baezi seos sellega).

Mõned kosmoseajakirja lood, mis hõlmavad Hawkingi kiirgust, on Ühendkuningriigi laboratooriumis loodud sünteetiline musta auguga sündmushorisont, Kuidas põgeneda mustast august ja kui mustad augud plahvatavad: viiendast dimensioonist lähtuva heite mõõtmine.

Mustad suured augud ja väikesed augud, suur hadronite põrkeseade ja Higgsi-Bosoni otsing on kaks Hawkingi kiirgusega seotud astronoomialavastust.

Allikad:
Colorado ülikool
ThinkQuest
California ülikool - Riverside

Pin
Send
Share
Send