Випромінювання Гокінга: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
TeoBot (обговорення | внесок)
м checkwiki за допомогою AWB
стильові правлення
Рядок 48:
== Температура випромінювання ==
{{Див. також|Ефект Унру|Принцип еквівалентності}}
Поблизу горизонту подій вивільнена частинка знаходитиметься під дією сили тяжіння чорної діри, яка змушуватиме її рухатися з прискоренням. Відтак, згідно з [[Принцип еквівалентності|принципом еквівалентності]] і внаслідок [[Ефект Унру|ефекту Унру]], сторонній спостерігач зможе спостерігати випромінювання Гокінга як теплове випромінювання чорної діри. Таким чином, випромінюванню поблизу горизонту подій можна співставитизіставити певну температуру. Якщо для простоти взяти найпростіший випадок чорної діри без заряду і без обертання, т.зв. [[Шварцшильдова чорна діра|Шварцшильдову чорну діру]], то для неї значення температури випромінювання можна виразити формулою<ref name="casa">{{cite web |url=http://casa.colorado.edu/~ajsh/hawk.html |назва=Hawking Radiation |автор=Andrew Hamilton |дата= |веб-сайт= |видавець= |дата-доступу=24 квітня 2014}} {{ref-en}}</ref>
:<math>T = {\hbar c^3 \over 8 \pi k G M} \;\quad \left(\approx {1.227 \times 10^{23}\; _\Kappa\ \!_\Gamma\ \over M}\; \text{K} \right),</math>
де <math>\hbar</math>&nbsp;— [[Стала Планка|зведена стала Планка]], <math>c</math> - [[швидкість світла]] у вакуумі, <math>k</math> - стала Больцмана, <math>G</math> - гравітаційна стала, <math>M</math> - маса чорної діри.
Рядок 73:
Виходячи з цього, можна обчислити, як довго випаровуватиметься чорна діра у порожньому Всесвіті (тобто, в якому в чорну діру не паде матерія, чи [[реліктове випромінювання]]). Час випаровування чорної діри масою <math>M</math> виражається формулою
:<math>t = {5120 \pi G^2 M^3 \over \hbar c^4}</math>.
Так, чорна діра з масою, рівною масі Сонця випаровуватиметься <math>t_{M_\odot} \approx 6.617 \cdot 10^{74} c</math>, або близько <math>2.098 \cdot 10^{67}</math> років, що набагато більше, ніж нинішній вік Всесвіту <math>13.798 \pm 0.037 \cdot 10^9</math> років. Проте для менших чорних дір, масою, наприклад, 10<sup>11</sup> кг, час випаровування буде меншим за час існуваня Всесвіту<ref name="about.com"/><ref name="casa"/><ref name="universetoday"/>.
 
Однак, оскільки Всесвіт заповнений [[Реліктове випромінювання|космічним мікрохвильовим фоновим випромінюванням]], для того щоб чорна діра розсіювалася, тобто випромінювала більше енергії, ніж поглинала, її температура повинна бути більшою, ніж температура випромінювання Всесвіту, яка в наш час становить 2,7 K. Це означає, що її маса повинна бути меншою 0,8% від маси Землі.
 
=== Наслідки випаровування чорних дір ===