[/rubrik]
När människor svälter blir de smala och dör så småningom; när ett svart hål svälter, blir det också tunt och dör … men det gör det väldigt spektakulärt, i en explosion av Hawking-strålning.
Åtminstone är det så vi förstår det idag (ingen svart-hål-pining-away har ännu observerats), och teorin kan också vara fel.
Kosmologen, astrofysikern och fysikern Stephen Hawking visade 1974 att svarta hål borde sända ut elektromagnetisk strålning med en svart kropp spektrum; denna process kallas också för avdunstning av svarta hål. I korthet fungerar denna teoretiska process så här: partikel-antipartikelpar produceras ständigt och försvinner snabbt (genom förintelse); dessa par är virtuella par, och deras existens (om något virtuellt kan sägas existera!) är en viss konsekvens av osäkerhetsprincipen. Normalt sett ser vi aldrig vare sig partikeln eller antipartikeln hos dessa par, och vi vet bara om deras existens genom effekter som Casimir-effekten. Men om ett sådant virtuellt par dyker upp nära händelsehorisonten för ett svart hål, kan det ena korsa det medan det andra flyr; och det svarta hålet förlorar därmed massa. Långt bort från händelsehorisonten ser det här ut precis som svart kroppsstrålning .
Det visar sig att ju mindre massa ett svart hål har, desto snabbare kommer det att förlora massa på grund av Hawking-strålning; precis i slutet försvinner det svarta hålet i en intensiv explosion av gammastrålning (eftersom det svarta hålets temperatur stiger när det blir mindre). Vi kommer dock inte att se några av de svarta hålen i Vintergatan explodera någon gång snart … inte bara kommer de sannolikt fortfarande att få massa (åtminstone från den kosmiska mikrovågsbakgrunden), utan ett ensols svart hål skulle ta över 10^ 67 år att avdunsta (universum är bara 13 miljarder år gammalt)!
Det finns många pussel om svarta hål och Hawking-strålning; till exempel verkar förångning av svarta hål via Hawking-strålning innebära att information går förlorad för alltid. Grundorsaken till dessa pussel är att kvantmekanik och allmän relativitet – de två mest framgångsrika teorierna inom fysiken, period – är oförenliga, och vi har inga experiment eller observationer som hjälper oss att ta reda på hur vi ska lösa denna inkompatibilitet.
Colorado Universitys Andrew Hamilton har en bra introduktion till detta ämne , så gör Usenet Physics FAQ (känns ofta igen av John Baez anknytning till det ).
Vissa Universe Today-berättelser som inkluderar Hawking-strålning är Syntetisk Black Hole Event Horizon Skapad i UK Laboratory , Hur man flyr från ett svart hål , och När svarta hål exploderar: Mätning av emissionen från den femte dimensionen .
Svarta hål stora och små , och Large Hadron Collider och sökandet efter Higgs-Boson är två Astronomy Casts relevanta för Hawking-strålning.
Källor:
Colorado University
ThinkQuest
University of California – Riverside