HVORDAN FORDAMPES SORTE HULLER?

Send

Intet varer evigt, ikke engang sorte huller. Men hvordan, nøjagtigt, sker dette?

Skuespilleren Stephen Hawking er bedst kendt for sine comeo-optrædener i Futurama og Star Trek, du kunne måske overraskes over at vide, at han også er en teoretisk astrofysiker. Er der noget, som fyr ikke kan gøre?

En af de mest fascinerende teorier, han kom med, er, at sorte huller, universets svæver, faktisk kan fordampe over store tidsperioder.

Kvanteteori antyder, at der er virtuelle partikler, der popper ind og ud af eksistensen hele tiden. Når dette sker, vises en partikel og dens antipartikel, og derefter rekombineres de og forsvinder igen.

Når dette finder sted nær en begivenhedshorisont, kan mærkelige ting ske. I stedet for at de to partikler findes et øjeblik og derefter ødelægge hinanden, kan den ene partikel falde ned i det sorte hul, og den anden partikel kan flyve ud i rummet. I store perioder siger teorien, at dette trick af at undslippe partikler får det sorte hul til at fordampe.

Vent, hvis disse virtuelle partikler falder ned i det sorte hul, skal det da ikke gøre det vokse mere massivt? Hvordan får det det til at fordampe? Hvis jeg tilføjer småsten til en bunke, bliver min stenbunke ikke bare større?

Det kommer til perspektiv. Fra en ekstern observatør, der ser det sorte huls begivenhedshorisont, ser det ud til, at der kommer en stråle af stråling fra det sorte hul. Hvis det var alt, hvad der skete, ville det krænke termodynamikloven, da energi hverken kan skabes eller ødelægges. Da det sorte hul nu udsender energi, er det nødvendigt at have opgivet en lille smule af sin masse for at tilvejebringe det.

Lad os prøve en anden måde at tænke over dette på. Et sort hul har en temperatur. Jo mere massiv den er, jo lavere er temperaturen, selvom den stadig ikke er nul.

Fra nu og indtil langt væk i fremtiden vil temperaturen i de største sorte huller være koldere end selve universets baggrundstemperatur. Lys fra den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling falder ind, hvilket øger dens masse.

Gå nu hurtigt fremad, når universets baggrundstemperatur falder under selv de fedeste sorte huller. Så vil de langsomt udstråle varme væk, som skal komme fra det sorte hul, der omdanner sin masse til energi.

Den hastighed, dette sker, afhænger af massen. For sorte huller i stjernemasse kan det tage 10 ^ 67 år at fordampe fuldstændigt.

For de store far, der er supermassive ved galakernes kerner, ser du på 10 ^ 100. Det er et, efterfulgt af 100 nul år. Det er enormt antal, men ligesom ethvert gigantisk og endeligt antal er det stadig mindre end uendelig. Så over en uforståelig mængde tid vil selv de længstlevende objekter i universet - vores mægtige sorte huller - falme ud i energi.

En sidste ting, den store Hadron Collider er muligvis i stand til at generere mikroskopiske sorte huller, som ville vare i en brøkdel af et sekund og forsvinde i et burst af Hawking-stråling. Hvis de finder dem, kan Hawking måske ønske at handle på vent og fokusere på fysik.

Intet er evigt, ikke engang sorte huller. I de længste tidsrammer er vi temmelig sikre på, at de vil fordampe til intet. Den eneste måde at finde ud af er at læne sig tilbage og se, det er måske ikke den eneste måde.

Fylder ideen om disse himmelske mareridt, der fordamper, dig med eksistentiel tristhed? Du er velkommen til at dele dine tanker med andre i kommentarerne herunder.

Tak fordi du kiggede med! Gå aldrig glip af en episode ved at klikke på abonner.

Vores Patreon-samfund er grunden til, at disse shows finder sted. Vi vil gerne takke Dana Nourie og de øvrige medlemmer, der støtter os med at skabe et stort rum- og astronomiindhold. Medlemmer får forhåndsadgang til episoder, statister, konkurrencer og andre shenanigans med Jay, mig selv og resten af teamet. Vil du komme ind på handlingen? Klik her.