Hawking stråling

Pin
Send
Share
Send

Når mennesker sulter, bliver de tynde og dør til sidst; når et sort hul sulter, bliver det også tyndt og dør… men det gør det meget spektakulært i et burst af Hawking-stråling.

I det mindste er det sådan, vi forstår det i dag (der er endnu ikke blevet observeret nogen sort hul-klipning), og teorien kan også være forkert.

Kosmolog, astrofysiker og fysiker Stephen Hawking viste i 1974, at sorte huller skulle udsende elektromagnetisk stråling med et sort kropsspektrum; denne proces kaldes også fordampning af sort hul. Kort sagt, denne teoretiske proces fungerer sådan: partikel-antipartikelpar produceres konstant og forsvinder hurtigt (gennem udslettelse); disse par er virtuelle par, og deres eksistens (hvis der kan siges noget virtuelt at eksistere!) er en bestemt konsekvens af usikkerhedsprincippet. Normalt ser vi aldrig disse parers partikel eller antipartikel og kender kun til deres eksistens gennem effekter som Casimir-effekten. Imidlertid, hvis et sådant virtuelt par dukker op i nærheden af ​​begivenhedshorisonten for et sort hul, kan det ene krydse det, mens det andet slipper ud; og det sorte hul mister således masse. Længere væk fra begivenhedshorisonten ligner dette sort kropsstråling.

Det viser sig, at jo mindre massen et sort hul har, jo hurtigere mister det masse på grund af Hawking-stråling; lige ved slutningen forsvinder det sorte hul i en intens udbrud af gammastråling (fordi det sorte huls temperatur stiger, når det bliver mindre). Vi vil ikke se nogen af ​​de sorte huller i Mælkevejen eksplodere nogen tid snart, selvom… ikke kun er de sandsynligvis stadig ved at vinde masse (fra den kosmiske mikrobølgebakgrund, i det mindste), men et ens sol-sort hul ville tage over 10 ^ 67 år at fordampe (universet er kun 13 milliarder år gammelt)!

Der er mange gåder, der vedrører sorte huller og Hawking-stråling; F.eks. synes fordampning af sort hul via Hawking-stråling at betyde, at information går tabt for evigt. Den grundlæggende årsag til disse gåder er, at kvantemekanik og generel relativitet - de to mest succesrige teorier inden for fysik, periode - er uforenelige, og vi har ingen eksperimenter eller observationer, der hjælper os med at finde ud af, hvordan vi løser denne uforenelighed.

Colorado Universitys Andrew Hamilton har en god introduktion til dette emne, ligesom Usenet Physics FAQ (ofte anerkendt af John Baez 'tilknytning til det).

Nogle Space Magazine-historier, der inkluderer Hawking-stråling, er syntetisk sort hulhændelseshorisont oprettet i UK-laboratoriet, hvordan man undslipper fra et sort hul, og når sorte huller eksploderer: Måling af emissionen fra den femte dimension.

Sorte huller store og små og den store Hadron Collider og søgningen efter Higgs-Boson er to astronomikaster, der er relevante for Hawking-stråling.

Kilder:
Colorado University
ThinkQuest
University of California - Riverside

Pin
Send
Share
Send