Излучение Хокинга
От: McSeem2 США http://www.antigrain.com
Дата: 04.07.05 17:57
Оценка:
Как эксперту с мировым именем, мне иногда интересно почитать новости физики в популярном изложении. То есть, на дилетантском уровне. Вот, например, замечательная лекция: http://elementy.ru/lib/25531

Но вот механизм излучения Хокинга — у меня вызывает некоторое недоумение. Я нисколько не сомневаюсь в том, что у Хокинга все согласовано и логично, мне просто не понятно чисто "на пальцах". Возможно, что на пальцах вообще нельзя объяснить.
В данной лекции объяснение такое:

Следующий сюрприз ждал ученых, когда они занялись изучением квантовых эффектов. В квантовой механике вакуум — это не просто полное отсутствие элементарных частиц. Вакуум — это весьма интересное состояние пространства, в котором постоянно возникают и тут же аннигилируют пары «частица-античастица». В спрямленном пространстве чистого выхода в виде возникших из вакуума частиц мы не имеем в силу закона сохранения энергии. То есть, фактически, частицы взаимно аннигилируются, даже не успев родиться. В 1974 году всё тот же Стивен Хокинг доказал, что вблизи горизонта это не так. Имеется ненулевая вероятность рождения пары частиц, сразу же оказывающихся по разные стороны бесконечно тонкого горизонта, причем закон сохранения энергии не нарушается, поскольку частица снаружи горизонта обладает, с точки зрения стороннего наблюдателя, положительной энергией, а частица внутри горизонта — отрицательной (при этом с точки зрения наблюдателя внутри сферы Шварцшильда всё выглядит с точностью до наоборот).

Но почему частица, оказавшаяся внутри сферы должна обладать именно отрицатльной энергией-массой? По логике, обратная ситуация равновероятна. Но тогда получается, что черная дыра должна излучать как кванты, так и антикванты. Вообще непонятно.

Другая интерпретация такова:

Но самое интересное начинается, если наложить на вакуум сильное внешнее поле, которое может "заплатить" долг за рожденные частицы и они из разряда виртуальных перейдут в реальные. Это тоже было проделано в эксперименте, когда мощным импульсом лазера из вакуума удалось "выбить" реальные частицы.

Аналогичный процесс происходит и вблизи черных дыр, только роль внешнего поля играет гравитационное поле. Рожденная таким образом частица с положительной энергией может улететь от черной дыры, а частица с отрицательной энергией будет захвачена. И если воспользоваться фундаментальной формулой Эйнштейна E = mc2, мы получим, что вследствие этого явления масса черной дыры будет уменьшаться. То есть происходит постепенное "испарение" черной дыры.

Но если так, то почему черная дыра захватывает именно частицу с отрицательной энергией-массой? По логике должно быть наоборот и, следовательно, черная дыра должна излучать антиматерию. Ну или, с равной вероятностью должны захватываться как античастицы, так и частицы.
McSeem
Я жертва цепи несчастных случайностей. Как и все мы.
 
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.