Kun ihmiset nälkää, ne kasvavat ohuiksi ja kuolevat lopulta; kun musta reikä nälkää, se myös kasvaa ohutksi ja kuolee ... mutta se tapahtuu niin näyttävästi Hawkingin säteilyn purskeessa.
Ainakin niin me sen ymmärrämme tänään (mustaa reikää ei ole vielä havaittu), ja myös teoria voi olla väärä.
Kosmologi, astrofysiikka ja fyysikko Stephen Hawking osoittivat vuonna 1974, että mustien reikien tulisi emittoida sähkömagneettista säteilyä mustan kehon spektrillä; tätä prosessia kutsutaan myös mustan aukon haihdutukseksi. Lyhyesti sanottuna tämä teoreettinen prosessi toimii näin: hiukkas-antihiukkasparia syntyy jatkuvasti ja häviävät nopeasti (tuhoamisen kautta); nämä parit ovat virtuaalisia pareja, ja niiden olemassaolo (jos jotain virtuaalista voidaan sanoa olevan olemassa!) on epävarmuusperiaatteen tietty seuraus. Yleensä emme koskaan näe näiden parien hiukkasia tai antihiukkasia, ja tiedämme niiden olemassaolosta vain Casimirin vaikutuksen kaltaisten vaikutusten kautta. Kuitenkin, jos yksi tällainen virtuaalinen pari esiintyy olemassaolon lähellä mustan aukon tapahtumahorisontista, toinen voi ylittää sen, kun toinen pakenee; ja musta aukko menettää siten massan. Tämä näyttää kaukana matkan tapahtumahorisontista kuin mustan kehon säteily.
Osoittautuu, että mitä pienempi massa mustalla aukolla on, sitä nopeammin se menettää massaa Hawkingin säteilyn takia; aivan lopussa musta reikä katoaa voimakkaasta gammasäteilyn purskeesta (koska mustan aukon lämpötila nousee pienentyessä). Emme näe mitään Linnunradan mustista reikistä räjähtää pian, vaikkakin ... ne eivät vain todennäköisesti vielä lisää massaa (ainakin kosmisesta mikroaaltouuni-taustasta), mutta yksi yksinmielinen musta aukko vie yli 10 ^ 67 vuotta haihtua (maailmankaikkeus on vain 13 miljardia vuotta vanha)!
Mustia reikiä ja Hawkingin säteilyä koskevia palapelit ovat monia; Esimerkiksi mustien aukkojen haihtuminen Hawkingin säteilyn vaikutuksesta näyttää merkitsevän tiedon häviämistä ikuisesti. Näiden palapelien perimmäinen syy on se, että kvantimekaniikka ja yleinen suhteellisuus - kaksi fysiikan menestyneintä teoriaa, ovat keskenään yhteensopimattomia, eikä meillä ole kokeita tai havaintoja, jotka auttaisivat meitä selvittämään, miten tämä yhteensopimattomuus ratkaistaan.
Colorado Universityn Andrew Hamilton on hyvä johdanto tähän aiheeseen, samoin kuin Usenet Physics FAQ (usein tunnustettu John Baezin assosiaation kanssa siihen).
Jotkut avaruuslehden tarinat, jotka sisältävät Hawkingin säteilyn, ovat synteettisen mustan reiän tapahtumahorisontti, joka on luotu Ison-Britannian laboratoriossa, Kuinka paeta mustasta reiästä ja Kun mustat reiät räjähtää: viidennen ulottuvuuden päästöjen mittaaminen.
Mustat ja pienet reiät sekä iso hadronin kolari ja Higgs-Bosonin haku ovat kaksi tähtitieteen heitettä, jotka liittyvät Hawkingin säteilyyn.
Lähteet:
Coloradon yliopisto
ThinkQuest
Kalifornian yliopisto - joenranta
