Bức xạ Hawking

Pin
Send
Share
Send

Khi con người chết đói, chúng gầy đi và cuối cùng chết; khi một lỗ đen chết đói, nó cũng gầy đi và chết đi nhưng nó lại rất ngoạn mục, trong một vụ nổ bức xạ Hawking.

Ít nhất đó là cách mà chúng ta hiểu ngày hôm nay (chưa quan sát thấy lỗ đen đã được quan sát) và lý thuyết cũng có thể sai.

Nhà vũ trụ học, nhà vật lý thiên văn và nhà vật lý Stephen Hawking đã chỉ ra rằng vào năm 1974, các lỗ đen sẽ phát ra bức xạ điện từ với phổ cơ thể màu đen; quá trình này còn được gọi là bay hơi lỗ đen. Tóm lại, quá trình lý thuyết này hoạt động như thế này: các cặp hạt phản hạt liên tục được sản xuất và nhanh chóng biến mất (thông qua sự hủy diệt); các cặp này là các cặp ảo và sự tồn tại của chúng (nếu có thể nói là tồn tại ảo!) là một hệ quả nhất định của Nguyên tắc Không chắc chắn. Thông thường, chúng ta không bao giờ nhìn thấy hạt hoặc phản hạt của các cặp này và chỉ biết đến sự tồn tại của chúng thông qua các hiệu ứng như hiệu ứng Casimir. Tuy nhiên, nếu một cặp ảo như vậy xuất hiện gần chân trời sự kiện của một lỗ đen, thì một cặp có thể vượt qua nó trong khi cặp kia trốn thoát; và lỗ đen do đó mất khối lượng. Một khoảng cách xa chân trời sự kiện, điều này trông giống như bức xạ cơ thể màu đen.

Nó chỉ ra rằng khối lượng của lỗ đen càng nhỏ thì nó sẽ mất khối lượng càng nhanh do bức xạ Hawking; ngay khi kết thúc, lỗ đen biến mất trong một vụ nổ bức xạ gamma cực mạnh (vì lỗ đen nhiệt độ tăng lên khi nó nhỏ hơn). Chúng ta sẽ không thấy bất kỳ lỗ đen nào trong Dải Ngân hà nổ tung bất cứ lúc nào mặc dù không chỉ có khả năng chúng vẫn tăng khối lượng (ít nhất là từ nền vi sóng vũ trụ), nhưng một lỗ đen duy nhất sẽ chiếm hơn 10 ^ 67 năm để bốc hơi (vũ trụ chỉ 13 tỷ năm tuổi)!

Có nhiều câu đố liên quan đến lỗ đen và bức xạ Hawking; ví dụ, sự bốc hơi của lỗ đen thông qua bức xạ Hawking dường như có nghĩa là thông tin bị mất vĩnh viễn. Nguyên nhân sâu xa của những câu đố này là cơ học lượng tử và Thuyết tương đối rộng - hai lý thuyết thành công nhất trong vật lý, thời kỳ - không tương thích, và chúng tôi không có thí nghiệm hay quan sát nào để giúp chúng tôi tìm ra cách giải quyết sự không tương thích này.

Đại học Colorado Andrew Andrew Hamilton có một giới thiệu tốt về chủ đề này, cũng như Câu hỏi thường gặp về Vật lý Usenet (thường được công nhận bởi hiệp hội John Baez Tuy với nó).

Một số câu chuyện của Tạp chí Vũ trụ bao gồm bức xạ Hawking là Chân trời sự kiện tổng hợp được tạo ra trong phòng thí nghiệm ở Anh, Cách thoát khỏi hố đen và khi lỗ đen phát nổ: Đo phát xạ từ chiều thứ năm.

Lỗ đen Lớn và Nhỏ, và Máy va chạm Hadron lớn và Tìm kiếm hạt Higgs-Boson là hai phôi Thiên văn học có liên quan đến bức xạ Hawking.

Nguồn:
Đại học Colorado
ThinkQuest
Đại học California - Bờ sông

Pin
Send
Share
Send