KUINKA MUSTAT REIäT HAIHTUVAT?

Send

Mikään ei kestä ikuisesti, edes mustia reikiä. Mutta kuinka tarkalleen ottaen tämä tapahtuu?

Näyttelijä Stephen Hawking tunnetaan tunnetuimmin esiintymisistään Futuramassa ja Star Trekissä, saatat yllättää, että hän on myös teoreettinen astrofysiikka. Onko jotain mitä kaveri ei voi tehdä?

Yksi mielenkiintoisimmista teorioista, joita hän keksi, on, että mustat aukot, maailmankaikkeuden swiffer, voivat todella haihtua laajojen ajanjaksojen ajan.

Kvanttiteoria viittaa siihen, että virtuaalisia hiukkasia esiintyy jatkuvasti olemassaolosta ja poissa käytöstä. Kun tämä tapahtuu, hiukkanen ja sen antihiukkaset ilmestyvät, ja sitten ne yhdistyvät ja katoavat uudelleen.

Kun tämä tapahtuu lähellä tapahtumahorisonttia, voi tapahtua outoja asioita. Hetken ajan olemassa olevien ja sitten toisiaan tuhoavien kahden hiukkasen sijasta toinen hiukkas voi pudota mustaan reikään ja toinen hiukkas voi lentää avaruuteen. Teorian mukaan valtavien ajanjaksojen aikana tämä pakenevien hiukkasten temppu aiheuttaa mustan aukon haihtumisen.

Odota, jos nämä virtuaaliset hiukkaset putoavat mustaan reikään, eikö sen pitäisi tehdä siitä, että se kasvaa massiivisemmaksi? Kuinka se aiheuttaa sen haihtumisen? Jos lisään kiviä kasaan, eikö minun kivipakka vain suurene?

Se tulee näkökulmasta. Ulkopuoliselta tarkkailijalta, joka tarkkailee mustan aukon tapahtumahorisonttia, näyttää siltä, kuin mustasta aukosta tulee säteilyä. Jos niin tapahtui, se rikkoo termodynamiikan lakia, koska energiaa ei voida luoda eikä tuhota. Koska musta aukko emittoi nyt energiaa, sen on pitänyt luopua hiukan massastaan tarjotakseen sen.

Yritetään toinen tapa ajatella tätä. Mustassa aukossa on lämpötila. Mitä massiivisempi se on, sitä matalampi on sen lämpötila, vaikka se ei silti ole nolla.

Tästä eteenpäin ja pitkälle tulevaisuuteen suurimpien mustien reikien lämpötila on kylmempi kuin itse universumin taustalämpötila. Kosmisesta mikroaaltosäteilystä tuleva valo putoaa sisään, kasvattaen sen massaa.

Nyt nopeasti eteenpäin, kun maailmankaikkeuden taustalämpötila laskee jopa tyylikkäimpien mustien reikien alapuolelle. Sitten ne säteilevät hitaasti lämpöä, jonka täytyy tulla mustasta aukosta muuttaen sen massa energiaksi.

Tämän nopeus riippuu massasta. Tähtimassan mustien reikien höyrystyminen voi kestää 10 ^ 67 vuotta.

Suurten isäisten supermassiivisten galaksien ytimissä katsot 10 ^ 100. Se on yksi, jota seuraa 100 nolla vuotta. Se on valtava määrä, mutta kuten mikä tahansa jättimäinen ja äärellinen numero, se on silti vähemmän kuin ääretön. Joten ymmärtämättömän ajan kuluessa jopa maailmankaikkeuden pisimmät elävät esineet - mahtavat mustamme reikämme - katoavat energiaksi.

Viimeinen asia, iso hadronikoppija voi kyetä tuottamaan mikroskooppisia mustia reikiä, jotka kestävät murto-osan sekunti ja katoavat Hawkingin säteilyn purskeessa. Jos he löytävät heidät, Hawking saattaa haluta käydä pidossa ja keskittyä fysiikkaan.

Mikään ei ole iankaikkista, ei edes mustia reikiä. Pideimmän ajan kuluessa olemme melko varmoja siitä, että ne haihtuvat tyhjiksi. Ainoa tapa saada selville on istua ja katsella, ja ehkä se ei ole ainoa tapa.

Täyttääkö idea näistä taivaallisista painajaisista, jotka eksistentiaalisella surulla ovat? Voit vapaasti jakaa ajatuksesi muiden kanssa alla olevissa kommenteissa.

Kiitos katsomisesta! Älä koskaan ohita jaksoa napsauttamalla tilaa.

Patreon-yhteisömme on syy näihin näytöksiin. Kiitämme Dana Nourietta ja muista jäsenistä, jotka tukevat meitä loistavan avaruus- ja tähtitieteen sisällön luomisessa. Jäsenet saavat etukäteen pääsyn jaksoihin, extroihin, kilpailuihin ja muihin mielenosoituksiin Jayn, minä ja muun joukkueen kanssa. Haluatko päästä mukaan toimintaan? Klikkaa tästä.