Hawking strålning

Pin
Send
Share
Send

När människor svälter blir de tunna och dör så småningom; när ett svart hål svälter, blir det alltför tunt och dör ... men det gör det väldigt spektakulärt, i en explosion av Hawking-strålning.

Åtminstone är det så vi förstår det idag (ingen svarthåls-borttagning har ännu inte observerats), och teorin kan också vara fel.

Kosmolog, astrofysiker och fysiker Stephen Hawking visade 1974 att svarta hål borde avge elektromagnetisk strålning med ett svart kroppspektrum; denna process kallas också förångning av svart hål. I korthet fungerar den här teoretiska processen så här: partikel-antipartikelpar produceras ständigt och försvinner snabbt (genom förintelse); dessa par är virtuella par, och deras existens (om något virtuellt kan sägas existera!) är en viss följd av osäkerhetsprincipen. Normalt ser vi aldrig någon av parens partikel eller antipartikel, och vi känner bara till deras existens genom effekter som Casimir-effekten. Men om ett sådant virtuellt par dyker upp nära händelseshorisonten för ett svart hål, kan det ena korsa det medan det andra flyr; och det svarta hålet förlorar således massan. Långt borta från evenemangshorisonten ser det ut som svart kroppsstrålning.

Det visar sig att ju mindre massan ett svart hål har, desto snabbare kommer det att förlora massan på grund av Hawking-strålning; precis i slutet försvinner det svarta hålet i en intensiv gamma-strålning (eftersom det svarta hålets temperatur stiger när det blir mindre). Vi kommer inte att se några av de svarta hålen i Vintergatan explodera någon gång snart men ... inte bara kommer de troligen fortfarande att få massa (från den kosmiska mikrovågsbakgrunden, åtminstone), men ett sol-svart hål skulle ta över 10 ^ 67 år att förångas (universumet är bara 13 miljarder år gammalt)!

Det finns många pussel om svarta hål och Hawking-strålning; till exempel verkar förångning av svart hål via Hawking-strålning innebära att information förloras för alltid. Grundorsaken till dessa pussel är att kvantmekanik och allmän relativitet - de två mest framgångsrika teorierna i fysik, period - är oförenliga, och vi har inga experiment eller observationer som hjälper oss att lösa hur vi löser denna inkompatibilitet.

Colorado Universitys Andrew Hamilton har en bra introduktion till detta ämne, liksom Usenet Physics FAQ (ofta erkänt av John Baez 'förening med det).

Några Space Magazine-berättelser som inkluderar Hawking-strålning är syntetisk Black Hole Event Horizon skapad i UK Laboratory, Hur man kan fly från ett svart hål och när Black Holes Explode: Mätning av utsläppet från den femte dimensionen.

Svarta hål stora och små, och den stora Hadron Collider och sökningen efter Higgs-Boson är två astronomikast som är relevanta för Hawking-strålning.

källor:
Colorado University
Thinkquest
University of California - Riverside

Pin
Send
Share
Send