Hawking Stråling

Pin
Send
Share
Send

Når mennesker sulter, blir de tynne og dør til slutt; når et svart hull sulter, blir det for tynt og dør ... men det gjør det veldig spektakulært, i et utbrudd av Hawking-stråling.

I det minste er det slik vi forstår det i dag (det er ikke blitt observert noen svart hull-pining-away ennå), og teorien kan også være feil.

Kosmolog, astrofysiker og fysiker Stephen Hawking viste i 1974 at sorte hull skulle avgi elektromagnetisk stråling med et sort kroppspektrum; denne prosessen kalles også svart hullfordamping. Kort sagt, denne teoretiske prosessen fungerer slik: partikkel-antipartikkelpar produseres stadig og forsvinner raskt (gjennom utslettelse); disse parene er virtuelle par, og deres eksistens (hvis noe virtuelt kan sies å eksistere!) er en viss konsekvens av usikkerhetsprinsippet. Normalt ser vi aldri noen av partikkelen eller antipartikkelen til disse parene, og vi vet bare om deres eksistens gjennom effekter som Casimir-effekten. Imidlertid, hvis et slikt virtuelt par dukker opp i eksistens nær hendelseshorisonten til et svart hull, kan det ene krysse det mens det andre slipper ut; og det sorte hullet mister dermed masse. Langt fra hendelseshorisonten ser dette ut som svart kroppsstråling.

Det viser seg at jo mindre massen et svart hull har, jo raskere vil den miste masse på grunn av Hawking-stråling; helt på slutten forsvinner det sorte hullet i en intens utbrudd av gammastråling (fordi det sorte hullets temperatur stiger når det blir mindre). Vi vil ikke se noen av de sorte hullene i Melkeveien eksplodere noen gang snart, men ... ikke bare er de sannsynligvis fortsatt i ferd med å få masse (fra den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, i det minste), men et ens sol svart hull ville ta over 10 ^ 67 år å fordampe (universet er bare 13 milliarder år gammelt)!

Det er mange gåter om sorte hull og Hawking-stråling; for eksempel synes fordamping av svart hull via Hawking-stråling å bety at informasjon går tapt for alltid. Hovedårsaken til disse gåtene er at kvantemekanikk og generell relativitet - de to mest suksessrike teoriene innen fysikk, periode - er inkompatible, og vi har ingen eksperimenter eller observasjoner som hjelper oss å finne ut hvordan vi løser denne inkompatibiliteten.

Colorado Universitys Andrew Hamilton har en god introduksjon til dette emnet, og Usenet Physics FAQ (ofte anerkjent av John Baez 'tilknytning til det).

Noen historier om Space Magazine som inkluderer Hawking-stråling er syntetisk Black Hole Event Horizon opprettet i UK Laboratory, How to Escape from a Black Hole, and When Black Holes Explode: Measuring the Emission from the Five Dimension.

Black Holes Big and Small, og The Large Hadron Collider og Search for Higgs-Boson er to astronomikast som er relevante for Hawking-stråling.

kilder:
Colorado University
Thinkquest
University of California - Riverside

Pin
Send
Share
Send