كيف يعمل إشعاع هوكينغ
فراغ الكم ليس فارغاً، فهو ينتج باستمرار أزواجاً من الجسيمات والجسيمات المضادة الافتراضية التي تفنى فوراً تقريباً. بالقرب من أفق حدث الثقب الأسود، قد يسقط أحد الزوجين في الداخل بينما يهرب الآخر. بالنسبة لمراقب بعيد، يظهر الجسيم الهارب كإشعاع حراري صادر عن الثقب الأسود. تأتي الطاقة من كتلة الثقب الأسود، لذا يفقد الثقب الأسود كتلته ويتبخر في النهاية.
درجة حرارة الثقب الأسود
أثبت Hawking أن الثقب الأسود يصدر إشعاعاً كجسم أسود مثالي عند درجة حرارة T = ħc³/(8πGMk_B)، حيث M هي كتلة الثقب الأسود. درجات حرارة الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية أقل بكثير من خلفية الإشعاع الكوني وتتبخر على فترات زمنية أطول بكثير من عمر الكون. فقط الثقوب السوداء البدائية الصغيرة يمكن أن تتبخر في فترات زمنية قابلة للرصد.
مفارقة المعلومات
خلق إشعاع هوكينغ مفارقة معلومات الثقب الأسود: إذا تشكل ثقب أسود من حالة كمية منظمة وتبخر إلى إشعاع حراري، فأين ذهبت المعلومات؟ تمنع ميكانيكا الكم تدمير المعلومات. شغلت هذه المفارقة الفيزيائيين النظريين لمدة 40 عاماً. يعتقد معظم المنظرين الحاليين أن المعلومات محفوظة، ومشفرة في ارتباطات دقيقة داخل إشعاع هوكينغ، لكن البرهان لا يزال غير مكتمل.
عشرون سؤالاً وثماني دقائق على الساعة، ونسبة مئوية مقاسة مقابل كل من خاضه. دون تسجيل.
اخوض اختبار الذكاء →أسئلة مكررة
ما هو إشعاع هوكينغ؟
إشعاع هوكينغ هو إشعاع حراري متوقع صدوره عن الثقوب السوداء بسبب تأثيرات الكم بالقرب من أفق الحدث. ينشأ من انقسام أزواج الجسيمات والجسيمات المضادة الافتراضية بالقرب من الأفق، حيث يهرب جسيم واحد كإشعاع. يتسبب هذا في فقدان الثقوب السوداء لكتلتها وتبخرها في النهاية.
هل تم رصد إشعاع هوكينغ؟
لا. درجة حرارة إشعاع هوكينغ من أي ثقب أسود فلكي معروف أصغر بكثير من درجة حرارة خلفية الإشعاع الكوني، مما يجعله غير قابل للرصد بالتكنولوجيا الحالية. يتطلب رصده إما ثقوباً سوداء بدائية صغيرة أو نظائر مخبرية.
ما هي مفارقة معلومات الثقب الأسود؟
إذا تشكل ثقب أسود من حالة كمية محددة وتبخر إلى إشعاع حراري بلا سمات، تبدو المعلومات الأصلية مدمرة، مما ينتهك وحدة ميكانيكا الكم. يعتقد معظم المنظرين الآن أن المعلومات محفوظة في ارتباطات دقيقة في إشعاع هوكينغ، لكن البرهان الكامل (منحنى Page) لا يزال مجال بحث نشط.