HVORDAN FORDAMPER SVARTE HULL?

Send

Ingenting varer evig, ikke engang sorte hull. Men hvordan, nøyaktig, skjer dette?

Skuespilleren Stephen Hawking er mest kjent for sine komosopptredener i Futurama og Star Trek. Du kan kanskje overraske å vite at han også er en teoretisk astrofysiker. Er det noe den fyren ikke kan gjøre?

En av de mest fascinerende teoriene han kom med, er at sorte hull, Universets skarpere, faktisk kan fordampe over store tidsperioder.

Kvanteteori antyder at det er virtuelle partikler som dukker inn og ut av eksistensen hele tiden. Når dette skjer, vises en partikkel og dens antipartikkel, og deretter rekombinerer de seg og forsvinner igjen.

Når dette skjer i nærheten av en hendelseshorisont, kan rare ting skje. I stedet for at de to partiklene eksisterer et øyeblikk og deretter ødelegger hverandre, kan den ene partikkelen falle ned i det sorte hullet, og den andre partikkelen kan fly ut i verdensrommet. Over store perioder sier teorien at denne sildringen av rømming av partikler får det sorte hullet til å fordampe.

Vent, hvis disse virtuelle partiklene faller ned i det sorte hullet, skal ikke det gjøre at det blir mer massivt? Hvordan får det til at det fordamper? Hvis jeg legger småstein til en steinhaug, blir ikke steinhaugen min bare større?

Det kommer ned til perspektiv. Fra en utenforstående observatør som ser på det sorte hullets hendelseshorisont, ser det ut som om det kommer en stråling fra det sorte hullet. Hvis det var alt som skjedde, ville det bryte loven om termodynamikk, da energi verken kan skapes eller ødelegges. Siden det sorte hullet nå avgir energi, må det ha gitt opp litt av massen for å skaffe det.

La oss prøve en annen måte å tenke på dette på. Et svart hull har en temperatur. Jo mer massiv den er, jo lavere er temperaturen, selv om den fremdeles ikke er null.

Fra nå og til langt bort i fremtiden vil temperaturen i de største sorte hullene være kaldere enn bakgrunnstemperaturen til selve universet. Lys fra den kosmiske mikrobølgebakgrunnen strålingen vil falle inn, øke massen.

Nå, raskt frem til når bakgrunnstemperaturen til universet synker under selv de kuleste svarte hullene. Så vil de sakte utstråle varmen bort, som må komme fra det svarte hullet som konverterer massen til energi.

Hastigheten for at dette skjer avhenger av massen. For sorte hull i stjernemassen kan det ta 10 ^ 67 år å fordampe fullstendig.

For de super pappaen som er supermassive ved kjernene til galakser, ser du på 10 ^ 100. Dette er ett, etterfulgt av 100 null år. Det er et enormt antall, men akkurat som et hvilket som helst gigantisk og endelig tall, er det fortsatt mindre enn uendelig. Så over en uforståelig tid vil selv de lengstlevende gjenstandene i universet - våre mektige sorte hull - visne bort til energi.

En siste ting, den store Hadron Collider kan være i stand til å generere mikroskopiske sorte hull, som ville vare i et brøkdel av et sekund og forsvinne i et utbrudd av Hawking-stråling. Hvis de finner dem, vil Hawking kanskje ønske å handle på vent og fokusere på fysikk.

Ingenting er evig, ikke engang sorte hull. I løpet av de lengste tidsrammer er vi ganske sikre på at de vil fordampe til ingenting. Den eneste måten å finne ut av dette er å lene seg tilbake og se på, det er kanskje ikke den eneste måten.

Fyller ideen om at disse himmelske marerittene fordamper deg med eksistensiell tristhet? Del gjerne tankene dine med andre i kommentarene nedenfor.

Takk for at du så på! Gå aldri glipp av en episode ved å klikke på abonnement.

Patreon-samfunnet vårt er grunnen til at disse showene skjer. Vi vil takke Dana Nourie og resten av medlemmene som støtter oss i å lage stort rom- og astronomiinnhold. Medlemmer får forhåndsadgang til episoder, statister, konkurranser og andre shenanigans med Jay, meg selv og resten av teamet. Vil du komme inn på handlingen? Klikk her.